船外機における排気装置
【課題】船外機におけるエンジンの複数気筒からの各排気が互いに干渉することを防止して、エンジン性能を、より確実に向上させるようにする。
【解決手段】船外機における排気装置は、複数の気筒２７を有するエンジン１１と、複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７からの排気１８を集合させる第１膨張室ケース５６Ａと、他部の気筒２７からの排気１８を集合させる第２膨張室ケース５６Ｂとを備える。これら第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口４８ａ−４８ｄが水２中に開口する第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを形成する。各気筒２７のうち、点火順序が奇数番の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇを一部の気筒２７とし、偶数番の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈを他部の気筒２７とする。
【解決手段】船外機における排気装置は、複数の気筒２７を有するエンジン１１と、複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７からの排気１８を集合させる第１膨張室ケース５６Ａと、他部の気筒２７からの排気１８を集合させる第２膨張室ケース５６Ｂとを備える。これら第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口４８ａ−４８ｄが水２中に開口する第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを形成する。各気筒２７のうち、点火順序が奇数番の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇを一部の気筒２７とし、偶数番の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈを他部の気筒２７とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンが有する複数の気筒からの各排気が互いに干渉しないようにした船外機における排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船外機には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、船外機は、複数の気筒を有するエンジンを備えている。このエンジンにおいて、奇数番に爆発する複数の気筒からそれぞれ延出する各排気通路と、偶数番に爆発する複数の気筒からそれぞれ延出する他の各排気通路とを一旦別個に集合させた後に、すべての排気通路を集合させ、この集合部の下流端を大気側に開放させるようにしている。そして、この構成によれば、爆発順序が連続するシリンダ同士の排気干渉が防止され、これにより、エンジン性能が向上することとされている。
【特許文献１】特開２０００−２６５８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、船外機は、持ち運びや取り扱いの容易化のため、従来より、特にコンパクト化が要求されている。そこで、この船外機が有するエンジンを全体的にコンパクトにしようとして、上記各排気通路を短くしたとする。すると、例えば、奇数番に爆発する先の気筒と、これに続いて爆発する偶数番の後の気筒とは上記のように短くされた各排気通路を通して、寸法上、互いに接近しがちとなる。
【０００４】
このため、上記先の気筒からの排気に対し、後の気筒からの排気が干渉しがちとなる。よって、上記先の気筒から延出する排気通路において、負圧が十分に大きい所望の排気脈動を得ることはできないおそれを生じる。
【０００５】
そして、上記したように、排気脈動の負圧が十分に大きくない場合には、気筒の掃気が不十分になりがちとなる。このため、気筒内への燃焼ガスの残留によるノッキングの発生、失火の発生、ポンピングロスの増大、および新気の吸入不良による体積効率の減少などが生じる。この結果、エンジン出力の低下、燃費の悪化、および排気の悪化などが生じ、つまり、エンジン性能の低下が生じがちとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、船外機におけるエンジンの複数気筒からの各排気が互いに干渉することを防止して、エンジン性能を、より確実に向上させるようにすることである。
【０００７】
請求項１の発明は、全図に例示するように、複数の気筒２７を有するエンジン１１と、上記複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７からの排気１８を集合させる第１膨張室ケース５６Ａと、他部の気筒２７からの排気１８を集合させる第２膨張室ケース５６Ｂとを備え、これら第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口４８ａ−４８ｄが水２中に開口する第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを形成したものである。
【０００８】
請求項２の発明は、図１１−２１に例示するように、請求項１の発明に加えて、上記各気筒２７のうち、点火順序が奇数番の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇを上記一部の気筒２７とし、偶数番の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈを上記他部の気筒２７としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、全図に例示するように、請求項１、もしくは２の発明に加えて、縦方向に延びて、その下部が水２の表面２ａ下に没入するよう船体３に支持可能とされるケース９と、このケース９の下端部に支持されるプロペラ１０とを備えた船外機において、
上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄを、水２の表面２ａ下における上記ケース９の長手方向での中途部に形成し、上記プロペラ１０と上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄとの間を仕切るよう上記船体３の長手方向に延びて上記ケース９に支持される仕切り体５２を設けたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、全図に例示するように、請求項３の発明に加えて、上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄよりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体５２と互いに対面すると共に、この仕切り体５２とほぼ平行に延びて上記ケース９に支持される流水案内体５３を設けたものである。
【００１１】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１３】
請求項１の発明は、複数の気筒を有するエンジンと、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気を集合させる第１膨張室ケースと、他部の気筒からの排気を集合させる第２膨張室ケースとを備え、これら第１、第２膨張室ケースからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口が水中に開口する第１、第２排気通路を形成している。
【００１４】
このため、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気と、他部の気筒からの排気とは、それぞれ上記第１、第２膨張室ケース内に流入する際に圧力振動が減衰させられ、かつ、その後、上記第１、第２排気通路を通ってそれぞれ個別に水中に排出される。よって、上記各排気が互いに干渉するということは、より確実に防止される。この結果、上記エンジンにおける排気干渉が効果的に防止されて、負圧が十分に大きい排気脈動が得られ、このエンジンのエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００１５】
請求項２の発明は、上記各気筒のうち、点火順序が奇数番の気筒を上記一部の気筒とし、偶数番の気筒を上記他部の気筒としている。
【００１６】
ここで、上記各奇数番（もしくは偶数番）の各気筒からの排気に対しては、これに後続する各偶数番（もしくは奇数番）の各気筒からの排気が、最も大きく干渉しがちである。
【００１７】
そこで、上記のように構成したのであり、これによれば、上記各奇数番の気筒からの排気と、各偶数番の気筒からの排気とは、それぞれ個別に水中に排出される。よって、上記各排気同士の干渉のうち、最も大きいと考えられる干渉が防止されて、エンジン性能の向上が効果的に達成される。
【００１８】
請求項３の発明は、縦方向に延びて、その下部が水の表面下に没入するよう船体に支持可能とされるケースと、このケースの下端部に支持されるプロペラとを備えた船外機において、
上記第１、第２排気通路の各下流端開口を、水の表面下における上記ケースの長手方向での中途部に形成し、上記プロペラと上記各下流端開口との間を仕切るよう上記船体の長手方向に延びて上記ケースに支持される仕切り体を設けている。
【００１９】
このため、上記各気筒からの排気が上記各下流端開口を通し水中に排出されるとき、上記排気がプロペラ側に向かうということは上記仕切り体によって防止される。よって、上記プロペラの周りにおいて排気によりキャビテーションが生じ易くなる、ということが防止される。
【００２０】
請求項４の発明は、上記第１、第２排気通路の各下流端開口よりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体と互いに対面すると共に、この仕切り体とほぼ平行に延びて上記ケースに支持される流水案内体を設けている。
【００２１】
このため、上記船外機の駆動に伴う船艇の前方への推進時において、上記各下流端開口を通し上記各気筒からの排気が水中に排出されるとき、この排気は、上記仕切り体と取付面との間を後方に流動してきた流水により、船艇からより大きく後方に離れるよう運ばれ、その後、水中から浮上して大気中に放出される。
【００２２】
よって、上記した各下流端開口は、仮に、各下流端開口を上記ケースの下端部に形成した場合に比べて、水の表面により近く位置することにはなるが、これら各下流端開口を通し水中に排出された排気が、直ちに大気中に放出される、ということは防止される。この結果、船艇の乗員に対し与えられる排気騒音の影響を小さく抑制できて、好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の船外機における排気装置、船外機におけるエンジンの複数気筒からの各排気が互いに干渉することを防止して、エンジン性能を、より確実に向上させるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。
【００２４】
即ち、船外機における排気装置は、複数の気筒を有するエンジンと、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気を集合させる第１膨張室ケースと、他部の気筒からの排気を集合させる第２膨張室ケースとを備えている。これら第１、第２膨張室ケースからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口が水中に開口する第１、第２排気通路が形成されている。
【実施例１】
【００２５】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例１を添付の図１−１０に従って説明する。
【００２６】
図２−４において、符号１は、海など水２の表面に浮かべられる小型船艇である。また、矢印Ｆｒは、この船艇１の推進方向の前方を示している。また、下記する左右とは、上記前方に向かっての船艇１の幅方向をいうものとする。
【００２７】
上記船艇１は、水２の表面に浮かべられる船体３と、この船体３の船尾に支持される船外機４とを備えている。この船外機４は、推進力を生じて上記船体３を前方、もしくは後方に向けて推進可能とさせる船外機本体５と、この船外機本体５を船体３に対し支持させるブラケット６とを備えている。
【００２８】
上記船外機本体５は、縦方向に延びて、その下部が水２の表面２ａ下に没入するよう上記船体３に対しブラケット６により支持可能とされるケース９と、このケース９の下端部に支持されるプロペラ１０と、上記ケース９の上端部に支持されるエンジン１１と、上記ケース９内に収容されて、上記エンジン１１に対しプロペラ１０を連動連結させる動力伝達装置１２と、上記エンジン１１をその外方から開閉可能に覆うカウリング１３とを備えている。なお、上記水２の表面２ａとは、船艇１が前方に向けて推進している場合の水位であって、鉛直方向で多少変動するものである。
【００２９】
上記動力伝達装置１２は、手動操作により、上記プロペラ１０を正、逆転切換可能とする歯車式の切換装置１４を備えている。この切り換え操作により、上記船体３は前、後方のいずれかに向けて選択的に推進可能とされる。
【００３０】
図１−８において、上記エンジン１１は、４サイクルＶ型の複数（８）気筒を有するエンジンであって、上記船外機４の駆動源とされている。上記エンジン１１は、上記ケース９の上面側に支持されるエンジン本体１５、このエンジン本体１５に大気側の空気１６と燃料とによる混合気を供給可能とする吸気装置１７、および上記エンジン本体１５において混合気の燃焼により生じた燃焼ガスを排気１８としてエンジン１１の外部に排出させる排気装置１９とを備えている。また、上記ケース９には、上記エンジン本体１５の各部を潤滑するための潤滑油を貯留するオイルパン２０が形成されている。
【００３１】
上記エンジン本体１５は、上記ケース９の上面側に支持され、縦向きの軸心２１回りに回転可能となるようクランク軸２２を支持するクランクケース２３と、このクランクケース２３から水平方向の外方である後側方に向かって、エンジン１１の底面視（図７）でＶ型に突出する左右バンク２４，２５とを備えている。これら各バンク２４，２５の挟角はほぼ６０°であって、第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈにより構成されている。これら第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、この順序で順次点火されるようになっている。
【００３２】
より具体的には、上記両バンク２４，２５のうちの一方（左側）のバンク２４は、上記第１、第４、第６、第７気筒２７Ａ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｇにより構成されている。また、これら気筒２７Ａ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｇは、下方に向けてこの順序で配置されている。また、他方（右側）のバンク２５は、上記第８、第３、第５、第２気筒２７Ｈ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｂにより構成されている。また、これら気筒２７Ｈ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｂは、下方に向けてこの順序で配置されている。更に、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、下方に向けて、第１気筒２７Ａ、第８気筒２７Ｈ、第４気筒２７Ｄ、第３気筒２７Ｃ、第６気筒２７Ｆ、第５気筒２７Ｅ、第７気筒２７Ｇ、第２気筒２７Ｂの順序で配置されている。
【００３３】
上記クランク軸２２は、上記軸心２１上に配置され、上記クランクケース２３に支持されるジャーナル部を有するクランク主軸３０と、このクランク主軸３０に突設されるクランクアーム３１と、これらクランクアーム３１に支持され上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈに対応して設けられるクランクピン３２とを備えている。前記したように両バンク２４，２５の挟角は６０°である。そして、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈに対応する８つのクランクピン３２はエンジン１１の底面視（図７）で次のように配列されている。
【００３４】
即ち、上記クランク軸２２の反時計回りで、上記第１、第８、第４、第３、第７、第２、第６、第５気筒に対応する各クランクピン３２が、この順序で配置されている。また、上記第１、８気筒、第４、３気筒、第７、２気筒、および第６、５気筒にそれぞれ対応する両クランクピン３２のなす角はそれぞれ３０°とされている。また、上記第８、４気筒、第３、７気筒、第２、６気筒、および第５、１気筒にそれぞれ対応する両クランクピン３２のなす角はそれぞれ６０°とされている。つまり、このクランク軸２２は、両バンクの挟角が９０°であるＶ型多気筒エンジンにおけるクロスプレーン、ダブルプレーン、もしくはデュアルプレーンクランク式といわれる種類のものと同等種のものとされている。
【００３５】
上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、それぞれそのシリンダ孔３４に軸方向摺動可能に嵌入されるピストン３５と、これら各ピストン３５と上記クランク軸２２のクランクピン３２とを互いに連動連結させる連接棒３６とを備えている。
【００３６】
上記各気筒２７には、それぞれ上記シリンダ孔３４の内外を連通させる吸、排気ポート３８，３９が形成されている。これら各ポート３８，３９をそれぞれ開閉可能とする吸、排気弁４０，４１が設けられている。これら吸、排気弁４０，４１は、上記クランク軸２２に連動する不図示の動弁装置により所定のクランク角（θ）で開閉可能とされている。
【００３７】
前記吸気装置１７は、上記各気筒２７から延出する吸気管４４と、この吸気管４４の延出端部に取り付けられるスロットル弁４５とを備えている。上記吸気管４４の内部は、上記スロットル弁４５を通し大気側を上記各吸気ポート３８に連通させる吸気通路４６とされている。上記スロットル弁４５は、上記吸気管４４の延出端部における吸気通路４６の開度を調整可能とする。
【００３８】
図１−８において、前記排気装置１９は、上記各気筒２７から延出する排気管４７を備えている。この排気管４７の内部は、上記排気ポート３９を大気側に連通させる排気通路４８とされている。
【００３９】
上記排気管４７は、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈからそれぞれ個別に延出する第１−第８上流側排気管４９Ａ−４９Ｈと、上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅの延出端部同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆの延出端部同士、第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇの延出端部同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈの延出端部同士のそれぞれ結合部からそれぞれ延出する第１−第４中途部排気管５０Ａ−５０Ｄとを備えている。
【００４０】
また、排気管４７は、上記上記第１、第３中途部排気管５０Ａ，５０Ｃの延出端部同士、および第２、第４中途部排気管５０Ｂ，５０Ｄの延出端部同士のそれぞれの結合部からそれぞれ延出して、上記各結合部を大気側に連通させる第１、第２下流側排気管５１Ａ，５１Ｂを備えている。この場合、上記大気側にとは、大気に向けて直接にと、水２中を通し大気に向けて間接にとを含んでいる。
【００４１】
上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４Ｆ同士、第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇ同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈ同士はそれぞれ互いにほぼ同じ等価管長とされている。また、上記第１−第４中途部排気管５０Ａ−５０Ｄのうち、第１、第４中途部排気管５０Ａ，５０Ｄ同士は互いにほぼ同じ等価管長とされている。また、上記第２、第３中途部排気管５０Ｂ，５０Ｃ同士は互いにほぼ同じ等価管長とされている。一方、上記第１、第４中途部排気管５０Ａ，５０Ｄと第２、第３中途部排気管５０Ｂ，５０Ｃとは互いに不等の等価管長とされている。
【００４２】
上記各排気ポート３９は下流側に向かうに従い、その断面積が拡大するラバーズノズル形状とされている。このため、上記各排気弁４１が開弁し始める際、上記シリンダ孔３４側から上記排気ポート３９に向かう排気１８は、マッハ１以上に加速されて衝撃波が生成される。
【００４３】
また、上記各上流側排気管４９の排気通路４８は、下流側に向かうに従い、その断面積が拡大するディフューザ構造とされている。また、上記排気弁４１のシリンダ孔３４側の端面から上記各中途部排気管５０の下流端に至る寸法は３００ｍｍ以上となるよう、上記各上流側排気管４９と中途部排気管５０との管長が長く定められている。
【００４４】
即ち、上記上流側排気管４９をディフューザ構造とし、これに加えて、上流側排気管４９および中途部排気管５０を長くしてある。このため、上記排気ポート３９で生じた上記衝撃波、およびその通過後の部分により、より効率的に疎密領域を生じさせることができる。つまり、上記排気ポート３９、上流側排気管４９、および中途部排気管５０における排気脈動の負圧を十分に大きくさせることができる。
【００４５】
前記各下流側排気管５１Ａ，５１Ｂは、それぞれその上流側を形成して上記各中途部排気管５０の下流端を連結させる膨張室ケース５６を備えている。これら各膨張室ケース５６は、サージタンクとして働くものである。一方、上記各下流側排気管５１Ａ，５１Ｂの下流側は、上記ケース９により形成されている。具体的には、このケース９には、上記第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂ内の各排気通路４８を水２中に個別に連通させる左右一対の第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂが形成されている。また、これら各排気通路４８Ａ，４８Ｂは、上記排気管４７の排気通路４８の下流端側を形成するものである。
【００４６】
上記ケース９内の第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの下流端部はそれぞれ２つの通路に分岐されている。これら第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各分岐通路のうち、それぞれ一方（下側）の分岐通路の下流端開口４８ａ，４８ｂは、上記プロペラ１０の回転中心域の水２中に開口するよう形成されている。また、他方（上側）の分岐通路の下流端開口４８ｃ，４８ｄは、水２の表面２ａ下における上記ケース９の長手方向（鉛直方向）での中途部から水２中に開口するよう形成されている。また、上記各下流端開口４８ａ−４８ｄは、それぞれケース９の後端面から後方に向かって開口している。
【００４７】
上記下、上側の各下流端開口４８ａ−４８ｄのうち、上側の各下流端開口４８ｃ，４８ｄと上記プロペラ１０との間を仕切る仕切り体５２が設けられている。この仕切り体５２は、上記船体３の長手方向（前後方向）に長く延び、上記ケース９の左右各外側面に一体的に形成され、このケース９に支持されている。上記仕切り体５２は、上記船体３の長手方向に長く延びる帯形状をなし、かつ、上記ケース９の各外側面からほぼ水平な外側方に向けて一体的に突出する左右一対の仕切り板５２ａと、これら各仕切り板５２ａの外側方への突出端縁から上方に向けて一体的に突出する左右一対の突条片５２ｂとを備えている。
【００４８】
船艇１の前方推進時に、上記仕切り体５２と協同して水２を後方に向けて案内する流水案内体５３が設けられている。この流水案内体５３は、水２の表面２ａ下で、上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの上側の各下流端開口４８ｃ，４８ｄよりも上側近傍に配置されている。上記流水案内体５３は、鉛直方向で上記仕切り体５２と互いに対面すると共に、この仕切り体５２とほぼ平行に延びて上記ケース９の左右各外側面に一体的に形成され、このケース９に支持されている。上記仕切り体５２と流水案内体５３との間には、船体３の長手方向に向かってほぼ直線的に延びる左右一対の流水通路５４が形成されている。
【００４９】
上記各中途部排気管５０の各下流端の軸方向に沿った視線でみて（図７）、上記各中途部排気管５０の各下流端近傍における膨張室ケース５６の断面積の大きさは、上記各中途部排気管５０の各下流端の合計断面積の２倍以上とされている。これにより、上記各中途部排気管５０から膨張室ケース５６内に流入する排気１８の圧力振動が効果的に減衰させられ、各排気１８同士の干渉が防止される。
【００５０】
上記各膨張室ケース５６の内底面５６ａは、上記ケース９に形成された上記各排気通路４８の上流端に向かって下方に傾くよう傾斜させられている。これにより、上記各膨張室ケース５６の内底部に溜まろうとする水２は、上記ケース９内の上記各排気通路４８を通して排水される。
【００５１】
上記各中途部排気管５０や下流側排気管５１内の排気通路４８の長手方向の中途部分を水２の表面上の大気側に開放させるアイドリング排気通路５７が、上記ケース９に形成されている（図２，３）。
【００５２】
上記排気管４７の各上流側排気管４９、各中途部排気管５０、各下流側排気管５１の膨張室ケース５６、およびケース９には、それぞれ水冷却ジャケット５８が形成されている。この水冷却ジャケット５８は、上記排気１８により、排気管４７が高温になろうとすることを防止する。
【００５３】
図１，８において、上記各排気ポート３９の上流側に２次空気６３が供給されるよう、上記各気筒２７に空気通路６５が形成され、かつ、リード弁６６が設けられている。また、図１，６において、上記各中途部排気管５０内の排気通路４８に他の２次空気６４が供給されるよう、他の空気通路６７が形成され、かつ、リード弁が設けられている。
【００５４】
上記各２次空気６３，６４よりも下流側において、上記各中途部排気管５０を流動する排気１８の成分（酵素濃度）を検出するＯ２センサー７２と、上記各膨張室ケース５６の下流端部を流動する排気１８の成分を検出する他のＯ２センサー７３とが設けられている。この他のＯ２センサー７３をその上方から覆うカバー７４が設けられている。このため、上記Ｏ２センサー７３に向けて水滴が落下することが防止される。よって、上記Ｏ２センサー７３が水滴により破損する、ということが防止される。
【００５５】
上記各Ｏ２センサー７２，７３の検出信号に基づき、前記スロットル弁４５による吸気通路４６の開度、燃料の供給量、および２次空気６３，６４の供給量などが自動制御される。そして、この制御により、排気１８の浄化効果が向上させられる。
【００５６】
上記エンジン１１が駆動するとき、クランク軸２２が回転Ｒし、第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、この順序で順次点火させられる。これら各点火のクランク角（θ）の間隔は９０°とされて、一定とされている。なお、上記点火の間隔は、一定でなくてもよく、いずれか複数（２つ）の気筒がほぼ同時に点火するようにしてもよい。
【００５７】
上記各気筒２７の点火順序と同じ順序で、これら各気筒２７から排気管４７を通し、順次排気１８が排出される。上記エンジン１１が、全負荷など通常の駆動状態であるときは、上記排気１８の圧力は大きく、かつ、多量である。このため、この排気１８は、そのほとんどが上記排気管４７の排気通路４８を通し、水圧に対抗して水２中を通し大気中に排出される。一方、残りの少量の排気１８は、上記アイドリング排気通路５７を通して、大気中に直接排出される。そして、このエンジン１１の駆動によるクランク軸２２の回転Ｒに上記動力伝達装置１２を介しプロペラ１０が連動して、船艇１が推進可能とされる。
【００５８】
一方、上記エンジン１１のアイドリング時には、排気１８は圧力が低く、かつ、少量である。このため、この排気１８が上記排気管４７の排気通路４８を通し水２中に排出されることは、上記水圧により防止されて、上記排気１８のほとんどが上記アイドリング排気通路５７を通し大気側に排出される。
【００５９】
図１，４，８において、上記各中途部排気管５０の排気通路４８の中途部分である下流端部に絞り部７８が形成されている。この絞り部７８の開度は、上記各中途部排気管５０の下流端部にそれぞれ設けられたバタフライ式の複数（４つ）の絞り弁７９により可変とされている。これら各絞り弁７９は互いに一体的に開、閉弁動作するよう互いに連動連結されている。また、この弁動作をさせる不図示のアクチュエータが設けられている。なお、上記各絞り弁７９は個別に弁動作させるようにしてもよい。
【００６０】
上記構成によれば、排気管４７が、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈからそれぞれ延出する第１−第８上流側排気管４９Ａ−４９Ｈと、上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅの延出端部同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆの延出端部同士、および第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇの延出端部同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈの延出端部同士のそれぞれの結合部からそれぞれ延出する第１−第４中途部排気管５０Ａ−５０Ｄと、上記第１、第３中途部排気管５０Ａ，５０Ｃの延出端部同士、および第２、第４中途部排気管５０Ｂ，５０Ｄの延出端部同士のそれぞれの結合部からそれぞれ延出して大気側に連通させる第１、第２下流側排気管５１Ａ，５１Ｂとを備えている。
【００６１】
このため、例えば、第１気筒２７Ａからの排気１８は第１上流側排気管４９Ａ、第１中途部排気管５０Ａ、および第１下流側排気管５１Ａを順次通して大気側に達する。次に、第２気筒２７Ｂからの排気１８は第２上流側排気管４９Ｂ、第２中途部排気管５０Ｂ、および第２下流側排気管５１Ｂを順次通して大気側に達する。次に、第３気筒２７Ｃから排気１８が排出されるが、この排気１８については後述する。次に、第４気筒２７Ｄからの排気１８は第４上流側排気管４９Ｄ、第４中途部排気管５０Ｄ、および第２下流側排気管５１Ｂを順次通して大気側に達する。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、これに後続する上記第２気筒２７Ｂ、第４気筒２７Ｂからの排気１８が上記各上流側排気管４９、各中途部排気管５０、および各下流側排気管５１内で干渉する、ということは防止される。
【００６２】
ここで、上記した第３気筒２７Ｃからの排気１８は第３上流側排気管４９Ｃ、第３中途部排気管５０Ｃ、および第１下流側排気管５１Ａを順次通して大気側に達する。このため、上記第１気筒２７Ａからの排気１８と、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８とは共に上記第１下流側排気管５１Ａを通ることとなる。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８が上記第１下流側排気管５１Ａ内で干渉するおそれを生じる。
【００６３】
しかし、上記第１気筒２７Ａからの排気１８が通る第１上流側排気管４９Ａ、および第１中途部排気管５０Ａと、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８が通る第３上流側排気管４９Ｃ、および第３中途部排気管５０Ｃとは、互いに独立していて、長い寸法を有している。このため、上記第１、第３気筒２７Ａ，２７Ｃは、排気通路４８の寸法上、互いに大きく離れている。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８が上記第１下流側排気管５１Ａ内で干渉する、ということは防止される。
【００６４】
また、上記第１気筒２７Ａと第５気筒２７Ｅとは、これらから延出する第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士が互いに結合していて、寸法上、互いに接近している。しかし、上記第１気筒２７Ａの点火から第５気筒２７Ｅの点火までの間隔は、上記第２−第４気筒２７Ｂ−２７Ｄの各点火を挟むことにより、大きく離れている。このため、上記第１気筒２７Ａと第５気筒２７Ｅとの各排気期間が重なる、ということが防止される。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、上記第５気筒２７Ｅからの排気１８が上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ内で干渉する、ということは防止される。
【００６５】
また、第１気筒２７Ａの点火から第６−第８気筒２７Ｆ−２７Ｈの点火までの間隔は、更に大きく離れている。このため、第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、第６−第８気筒２７Ｆ−２７Ｈからの排気１８が干渉する、ということも防止される。
【００６６】
以下、他の各気筒２７からの各排気１８についても、上記第１気筒２７Ａからの排気１８につき説明したことと同様である。この結果、上記エンジン１１における排気干渉が防止されて、負圧が十分に大きい所望の排気脈動が得られ、このエンジン１１のエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００６７】
また、前記したように、第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆ同士、第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇ同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈ同士をそれぞれ互いにほぼ同じ等価管長となるようにしている。
【００６８】
ここで、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈからの各排気１８のうち、互いに干渉し合う可能性が高い排気１８同士は、次の通りである。即ち、これら排気１８同士とは、互いに結合された上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ内においての上記第１、第５気筒２７Ａ，２７Ｅからの排気１８同士、上記第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆ内においての上記第２、第６気筒２７Ｂ，２７Ｆからの排気１８同士、上記第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇ内においての上記第３、第７気筒２７Ｃ，２７Ｇからの排気１８同士、および上記第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈ内においての上記第４、第８気筒２７Ｄ，２７Ｈからの排気１８同士である。
【００６９】
そこで、前記のように、その内部で干渉が生じる可能性の大きい第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士などをそれぞれ互いにほぼ等しい等価管長としてある。
【００７０】
このため、例えば、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、この第１気筒２７Ａから４番目に点火する第５気筒２７Ｅからの排気１８が干渉する程度と、この第５気筒２７Ｅからの排気１８に対し、この第５気筒２７Ｅから上記と同じ４番目に点火する上記第１気筒２７Ａからの排気１８が干渉する程度とを互いにほぼ同じ状態にさせることができる。つまり、上記第１、第５気筒２７Ａ，２７Ｅなどからの各排気１８同士の干渉を、共に小さくかつより均一にさせることができる。よって、良好で安定したエンジン性能が確保される。
【００７１】
また、前記したように、複数の気筒２７を有するエンジン１１と、上記複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７からの排気１８を集合させる第１膨張室ケース５６Ａと、他部の気筒２７からの排気１８を集合させる第２膨張室ケース５６Ｂとを備え、これら第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口４８ａ−４８ｄが水２中に開口する第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを形成している。
【００７２】
このため、上記複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇからの排気１８と、他部の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈからの排気１８とは、それぞれ上記第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂ内に流入する際に圧力振動が減衰させられ、かつ、その後、上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを通ってそれぞれ個別に水２中に排出される。よって、上記各排気１８が互いに干渉するということは、より確実に防止される。この結果、上記エンジン１１における排気干渉が効果的に防止されて、負圧が十分に大きい排気脈動が得られ、このエンジン１１のエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００７３】
また、前記したように、各気筒２７のうち、点火順序が奇数番の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇを上記一部の気筒２７とし、偶数番の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈを上記他部の気筒２７としている。
【００７４】
ここで、上記各奇数番（もしくは偶数番）の各気筒からの排気１８に対しては、これに後続する各偶数番（もしくは奇数番）の各気筒からの排気１８が、最も大きく干渉しがちである。
【００７５】
そこで、上記のように構成したのであり、これによれば、上記各奇数番の気筒２７からの排気１８と、各偶数番の気筒２７からの排気１８とは、それぞれ個別に水２中に排出される。よって、上記各排気１８同士の干渉のうち、最も大きいと考えられる干渉が防止されて、エンジン性能の向上が効果的に達成される。
【００７６】
また、前記したように、第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄを、水２の表面２ａ下における上記ケース９の長手方向での中途部に形成し、上記プロペラ１０と上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄとの間を仕切るよう上記船体３の長手方向に延びて上記ケース９に支持される仕切り体５２を設けている。
【００７７】
このため、上記各気筒２７からの排気１８が上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄを通し水２中に排出されるとき、上記排気１８がプロペラ１０側に向かうということは上記仕切り体５２によって防止される。よって、上記プロペラ１０周りにおいて排気１８によりキャビテーションが生じ易くなる、ということが防止される。
【００７８】
また、前記したように、第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄよりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体５２と互いに対面すると共に、この仕切り体５２とほぼ平行に延びて上記ケース９に支持される流水案内体５３を設けている。
【００７９】
このため、上記船外機４の駆動に伴う船艇１の前方への推進時において、上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄを通し上記各気筒２７からの排気１８が水２中に排出されるとき、この排気１８は、上記仕切り体５２と流水案内体５３との間の流水通路５４を後方に流動してきた流水により、船艇１からより大きく後方に離れるよう運ばれ、その後、水２中から浮上して大気中に放出される。
【００８０】
よって、上記した各下流端開口４８ｃ，４８ｄは、仮に、各下流端開口４８ｃ，４８ｄを上記ケース９の下端部に形成した場合に比べて、水２の表面２ａにより近く位置することにはなるが、これら各下流端開口４８ｃ，４８ｄを通し水２中に排出された排気１８が、直ちに大気中に放出される、ということは防止される。この結果、船艇１の乗員に対し与えられる排気騒音の影響を小さく抑制できて、好ましい。
【００８１】
なお、以上は図示の例によるが、エンジン１１は４気筒や６気筒であってもよい。また、上記両バンク２４，２５は、左右で逆の配置であってもよい。また、上記ケース９内に形成される下、上側下流端開口４８ａ−４８ｄは、下側もしくは上側のみであってもよい。
【００８２】
以下の図１１−２１は、実施例２，３を示している。これら実施例２，３は、前記実施例１と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら実施例における各部分の構成を、本発明の目的、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。
【実施例２】
【００８３】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例２を添付の図１１−１４に従って説明する。
【００８４】
図１１−１４において、上記両バンク２４，２５のうちの一方（左側）のバンク２４は、上記第１、第３、第７、第５気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｇ，２７Ｅにより構成されている。また、他方（右側）のバンク２５は、上記第２、第４、第８、第６気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｈ，２７Ｆにより構成されている。
【００８５】
そして、上記第１、第３、第７、第５気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｇ，２７Ｅに関連する第１、第３、第７、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｃ，４９Ｇ，４９Ｅと、第１、第３中途部排気管５０Ａ，５０Ｃと、第１下流側排気管５１Ａとは、上記クランク軸２２よりも左側に配置されている。また、上記第２、第４、第８、第６気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｈ，２７Ｆに関連する他のものは、上記クランク軸２２よりも右側に配置されている。
【００８６】
上記各中途部排気管５０の排気通路４８には、それぞれその長手方向に沿って複数（２つ）の触媒６０，６１が設置されている。これら触媒６０，６１は排気１８を浄化するための三元触媒である。これら各触媒６０，６１は、排気通路４８の径方向における径寸法よりも、排気通路４８の長手方向における長さ寸法が、より大きくなるよう形成されている。
【００８７】
前記両２次空気６３，６４のうち、より下流側の排気通路４８に供給される２次空気６４は、上記両触媒６０，６１の間の排気通路４８に前記空気通路６７とリード弁６８とを通し供給される。また、前記両Ｏ２センサー７２，７３は、共に上記各触媒６０，６１よりも下流側に設置されている。
【００８８】
上記構成によれば、排気管４７内の排気通路４８に排気浄化用の触媒６０，６１を設け、この触媒６０，６１よりも上流側の排気通路４８内に２次空気６３を供給可能とする空気通路６５を形成している。
【００８９】
ここで、前記したように、負圧が十分に大きい所望の排気脈動が得られるため、この負圧により、上記排気通路４８に２次空気６３，６４をより円滑に吸入させることができる。つまり、上記排気通路４８に多量の２次空気６３，６４を供給できる。よって、仮に、エンジン１１のエンジン本体１５に対し吸気装置１７により供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が小さい（濃い）としても、上記触媒６０，６１上流の排気空燃比を理論空燃比など、所望値にさせることができ、排気１８の浄化がより確実に達成される。つまり、この排気１８の浄化につき、エンジン１１のエンジン性能の向上が、更に確実に達成される。
【００９０】
また、前記したように、排気通路４８の径方向における上記触媒６０，６１の径寸法よりも上記排気通路４８の長手方向における上記触媒６０，６１の長さ寸法を、より大きくしている。
【００９１】
ここで、上記エンジン１１は船外機４に適用されており、このエンジン１１を一般自動車に適用するような場合に比べ、エンジン１１は全負荷最大出力点で使用されることが多い。このため、上記排気通路４８における排気１８の流速は比較的速くなる。そこで、上記したように上記触媒６０，６１の長さを、より大きくしたのであり、これにより、これら触媒６０，６１に対し排気１８をより十分に接触させることができる。このため、上記排気１８の浄化が更に確実に達成される。つまり、このエンジン１１のエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００９２】
なお、図１１中二点鎖線で示すように、各中途部排気管５０は、その各長さをより短くしてもよい。
【実施例３】
【００９３】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例３を添付の図１５−２１に従って説明する。
【００９４】
この実施例３は、実施例２とほぼ同構成であるが、上記排気装置１９のほぼ全体が上記エンジン本体１５の前方に配置されている。また、クランク軸２２と連動するバランサ８２が設けられている。
【００９５】
上記各中途部排気管５０の排気通路４８の長手方向の“中途部分”を水２の表面上の大気側に開放させるアイドリング排気通路５７が形成されている。前記絞り弁７９により開度が可変とされた前記絞り部７８は、上記排気通路４８の“中途部分”よりも下流側でその近傍に設けられている。
【００９６】
上記構成によれば、第１に、上記絞り部７８の開度をエンジン１１の運転状態に合致するよう適性に調整してやれば、上記各中途部排気管５０を流動してきた排気１８の圧力が上記絞り部７８で反転させられて、所望タイミングかつ所望負圧の排気脈動を得ることができる。よって、このエンジン１１のエンジン性能を、より向上させることができる。
【００９７】
また、第２に、次の作用効果が生じる。即ち、仮に、上記船外機４における動力伝達装置１２の切換装置１４への切り換え操作により、船体３を後方に向けて推進させた場合、水２の動圧によって、この水２が上記下流側排気管５１の排気通路４８を逆流し、上記アイドリング排気通路５７にまで達するおそれがある。そして、この場合には、上記各排気通路４８，５７が塞がれるため、上記エンジン１１が失速したり、停止したりするおそれを生じる。
【００９８】
そこで、上記船体３を後方に向けて推進させるよう上記切換装置１４の切り換え操作をしたときには、これに連動するような自動制御により、もしくは手動操作などにより、上記絞り部７８の開度を小さくするよう上記絞り弁７９を閉弁動作させてやれば、上記水２が上記アイドリング排気通路５７にまで達することは、上記絞り部７８により防止できる。よって、少なくとも上記アイドリング排気通路５７を通しての排気１８の流動が確保される。この結果、上記排気通路４８を水２が逆流することに基づくエンジン１１の失速や停止が防止され、エンジン１１の駆動を、安定した状態で続けることができて有益である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施例１を示し、エンジンの全体簡略線図である。
【図２】実施例１を示し、船艇の後部側面図である。
【図３】実施例１を示し、船外機の部分背面図である。
【図４】実施例１を示し、図３のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】実施例１を示し、エンジンの側面図である。
【図６】実施例１を示し、エンジンの背面図である。
【図７】実施例１を示し、エンジンの底面部分断面図である。
【図８】実施例１を示し、図７の部分拡大詳細断面図である。
【図９】実施例１を示し、排気装置の部分斜視図である。
【図１０】実施例１を示し、絞り部と絞り弁との平面断面図である。
【図１１】実施例２を示し、図５に相当する図である。
【図１２】実施例２を示し、エンジンの正面図である。
【図１３】実施例２を示し、エンジンの平面部分断面図である。
【図１４】実施例２を示し、図１１の部分拡大断面図である。
【図１５】実施例３を示し、図５に相当する図である。
【図１６】実施例３を示し、エンジンの正面図である。
【図１７】実施例３を示し、エンジンの部分平面図である。
【図１８】実施例３を示し、図７に相当する図である。
【図１９】実施例３を示し、排気装置の部分斜視図である。
【図２０】実施例３を示し、図１７の部分拡大断面図である。
【図２１】実施例３を示し、図１７の他の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 船艇
２ 水
２ａ 表面
３ 船体
４ 船外機
９ ケース
１０ プロペラ
１１ エンジン
１２ 動力伝達装置
１４ 切換装置
１５ エンジン本体
１６ 空気
１７ 吸気装置
１８ 排気
１９ 排気装置
２１ 軸心
２２ クランク軸
２３ クランクケース
２４ バンク
２５ バンク
２７Ａ−２７Ｈ 第１−第８気筒
４７ 排気管
４８Ａ 第１排気通路
４８Ｂ 第２排気通路
４８ａ−４８ｄ 下流端開口
４９Ａ−４９Ｈ 第１−第８上流側排気管
５０Ａ−５０Ｄ 第１−第４中途部排気管
５１Ａ 第１下流側排気管
５１Ｂ 第２下流側排気管
５２ 仕切り体
５２ａ 仕切り板
５２ｂ 突条片
５３ 流水案内体
５４ 流水通路
５６Ａ 第１膨張室ケース
５６Ｂ 第２膨張室ケース
５７ アイドリング排気通路
６０ 触媒
６１ 触媒
６３ ２次空気
６４ ２次空気
６５ 空気通路
６６ リード弁
６７ 空気通路
６８ リード弁
７８ 絞り部
７９ 絞り弁
Ｒ 回転
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンが有する複数の気筒からの各排気が互いに干渉しないようにした船外機における排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船外機には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、船外機は、複数の気筒を有するエンジンを備えている。このエンジンにおいて、奇数番に爆発する複数の気筒からそれぞれ延出する各排気通路と、偶数番に爆発する複数の気筒からそれぞれ延出する他の各排気通路とを一旦別個に集合させた後に、すべての排気通路を集合させ、この集合部の下流端を大気側に開放させるようにしている。そして、この構成によれば、爆発順序が連続するシリンダ同士の排気干渉が防止され、これにより、エンジン性能が向上することとされている。
【特許文献１】特開２０００−２６５８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、船外機は、持ち運びや取り扱いの容易化のため、従来より、特にコンパクト化が要求されている。そこで、この船外機が有するエンジンを全体的にコンパクトにしようとして、上記各排気通路を短くしたとする。すると、例えば、奇数番に爆発する先の気筒と、これに続いて爆発する偶数番の後の気筒とは上記のように短くされた各排気通路を通して、寸法上、互いに接近しがちとなる。
【０００４】
このため、上記先の気筒からの排気に対し、後の気筒からの排気が干渉しがちとなる。よって、上記先の気筒から延出する排気通路において、負圧が十分に大きい所望の排気脈動を得ることはできないおそれを生じる。
【０００５】
そして、上記したように、排気脈動の負圧が十分に大きくない場合には、気筒の掃気が不十分になりがちとなる。このため、気筒内への燃焼ガスの残留によるノッキングの発生、失火の発生、ポンピングロスの増大、および新気の吸入不良による体積効率の減少などが生じる。この結果、エンジン出力の低下、燃費の悪化、および排気の悪化などが生じ、つまり、エンジン性能の低下が生じがちとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、船外機におけるエンジンの複数気筒からの各排気が互いに干渉することを防止して、エンジン性能を、より確実に向上させるようにすることである。
【０００７】
請求項１の発明は、全図に例示するように、複数の気筒２７を有するエンジン１１と、上記複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７からの排気１８を集合させる第１膨張室ケース５６Ａと、他部の気筒２７からの排気１８を集合させる第２膨張室ケース５６Ｂとを備え、これら第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口４８ａ−４８ｄが水２中に開口する第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを形成したものである。
【０００８】
請求項２の発明は、図１１−２１に例示するように、請求項１の発明に加えて、上記各気筒２７のうち、点火順序が奇数番の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇを上記一部の気筒２７とし、偶数番の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈを上記他部の気筒２７としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、全図に例示するように、請求項１、もしくは２の発明に加えて、縦方向に延びて、その下部が水２の表面２ａ下に没入するよう船体３に支持可能とされるケース９と、このケース９の下端部に支持されるプロペラ１０とを備えた船外機において、
上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄを、水２の表面２ａ下における上記ケース９の長手方向での中途部に形成し、上記プロペラ１０と上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄとの間を仕切るよう上記船体３の長手方向に延びて上記ケース９に支持される仕切り体５２を設けたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、全図に例示するように、請求項３の発明に加えて、上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄよりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体５２と互いに対面すると共に、この仕切り体５２とほぼ平行に延びて上記ケース９に支持される流水案内体５３を設けたものである。
【００１１】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１３】
請求項１の発明は、複数の気筒を有するエンジンと、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気を集合させる第１膨張室ケースと、他部の気筒からの排気を集合させる第２膨張室ケースとを備え、これら第１、第２膨張室ケースからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口が水中に開口する第１、第２排気通路を形成している。
【００１４】
このため、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気と、他部の気筒からの排気とは、それぞれ上記第１、第２膨張室ケース内に流入する際に圧力振動が減衰させられ、かつ、その後、上記第１、第２排気通路を通ってそれぞれ個別に水中に排出される。よって、上記各排気が互いに干渉するということは、より確実に防止される。この結果、上記エンジンにおける排気干渉が効果的に防止されて、負圧が十分に大きい排気脈動が得られ、このエンジンのエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００１５】
請求項２の発明は、上記各気筒のうち、点火順序が奇数番の気筒を上記一部の気筒とし、偶数番の気筒を上記他部の気筒としている。
【００１６】
ここで、上記各奇数番（もしくは偶数番）の各気筒からの排気に対しては、これに後続する各偶数番（もしくは奇数番）の各気筒からの排気が、最も大きく干渉しがちである。
【００１７】
そこで、上記のように構成したのであり、これによれば、上記各奇数番の気筒からの排気と、各偶数番の気筒からの排気とは、それぞれ個別に水中に排出される。よって、上記各排気同士の干渉のうち、最も大きいと考えられる干渉が防止されて、エンジン性能の向上が効果的に達成される。
【００１８】
請求項３の発明は、縦方向に延びて、その下部が水の表面下に没入するよう船体に支持可能とされるケースと、このケースの下端部に支持されるプロペラとを備えた船外機において、
上記第１、第２排気通路の各下流端開口を、水の表面下における上記ケースの長手方向での中途部に形成し、上記プロペラと上記各下流端開口との間を仕切るよう上記船体の長手方向に延びて上記ケースに支持される仕切り体を設けている。
【００１９】
このため、上記各気筒からの排気が上記各下流端開口を通し水中に排出されるとき、上記排気がプロペラ側に向かうということは上記仕切り体によって防止される。よって、上記プロペラの周りにおいて排気によりキャビテーションが生じ易くなる、ということが防止される。
【００２０】
請求項４の発明は、上記第１、第２排気通路の各下流端開口よりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体と互いに対面すると共に、この仕切り体とほぼ平行に延びて上記ケースに支持される流水案内体を設けている。
【００２１】
このため、上記船外機の駆動に伴う船艇の前方への推進時において、上記各下流端開口を通し上記各気筒からの排気が水中に排出されるとき、この排気は、上記仕切り体と取付面との間を後方に流動してきた流水により、船艇からより大きく後方に離れるよう運ばれ、その後、水中から浮上して大気中に放出される。
【００２２】
よって、上記した各下流端開口は、仮に、各下流端開口を上記ケースの下端部に形成した場合に比べて、水の表面により近く位置することにはなるが、これら各下流端開口を通し水中に排出された排気が、直ちに大気中に放出される、ということは防止される。この結果、船艇の乗員に対し与えられる排気騒音の影響を小さく抑制できて、好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の船外機における排気装置、船外機におけるエンジンの複数気筒からの各排気が互いに干渉することを防止して、エンジン性能を、より確実に向上させるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。
【００２４】
即ち、船外機における排気装置は、複数の気筒を有するエンジンと、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気を集合させる第１膨張室ケースと、他部の気筒からの排気を集合させる第２膨張室ケースとを備えている。これら第１、第２膨張室ケースからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口が水中に開口する第１、第２排気通路が形成されている。
【実施例１】
【００２５】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例１を添付の図１−１０に従って説明する。
【００２６】
図２−４において、符号１は、海など水２の表面に浮かべられる小型船艇である。また、矢印Ｆｒは、この船艇１の推進方向の前方を示している。また、下記する左右とは、上記前方に向かっての船艇１の幅方向をいうものとする。
【００２７】
上記船艇１は、水２の表面に浮かべられる船体３と、この船体３の船尾に支持される船外機４とを備えている。この船外機４は、推進力を生じて上記船体３を前方、もしくは後方に向けて推進可能とさせる船外機本体５と、この船外機本体５を船体３に対し支持させるブラケット６とを備えている。
【００２８】
上記船外機本体５は、縦方向に延びて、その下部が水２の表面２ａ下に没入するよう上記船体３に対しブラケット６により支持可能とされるケース９と、このケース９の下端部に支持されるプロペラ１０と、上記ケース９の上端部に支持されるエンジン１１と、上記ケース９内に収容されて、上記エンジン１１に対しプロペラ１０を連動連結させる動力伝達装置１２と、上記エンジン１１をその外方から開閉可能に覆うカウリング１３とを備えている。なお、上記水２の表面２ａとは、船艇１が前方に向けて推進している場合の水位であって、鉛直方向で多少変動するものである。
【００２９】
上記動力伝達装置１２は、手動操作により、上記プロペラ１０を正、逆転切換可能とする歯車式の切換装置１４を備えている。この切り換え操作により、上記船体３は前、後方のいずれかに向けて選択的に推進可能とされる。
【００３０】
図１−８において、上記エンジン１１は、４サイクルＶ型の複数（８）気筒を有するエンジンであって、上記船外機４の駆動源とされている。上記エンジン１１は、上記ケース９の上面側に支持されるエンジン本体１５、このエンジン本体１５に大気側の空気１６と燃料とによる混合気を供給可能とする吸気装置１７、および上記エンジン本体１５において混合気の燃焼により生じた燃焼ガスを排気１８としてエンジン１１の外部に排出させる排気装置１９とを備えている。また、上記ケース９には、上記エンジン本体１５の各部を潤滑するための潤滑油を貯留するオイルパン２０が形成されている。
【００３１】
上記エンジン本体１５は、上記ケース９の上面側に支持され、縦向きの軸心２１回りに回転可能となるようクランク軸２２を支持するクランクケース２３と、このクランクケース２３から水平方向の外方である後側方に向かって、エンジン１１の底面視（図７）でＶ型に突出する左右バンク２４，２５とを備えている。これら各バンク２４，２５の挟角はほぼ６０°であって、第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈにより構成されている。これら第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、この順序で順次点火されるようになっている。
【００３２】
より具体的には、上記両バンク２４，２５のうちの一方（左側）のバンク２４は、上記第１、第４、第６、第７気筒２７Ａ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｇにより構成されている。また、これら気筒２７Ａ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｇは、下方に向けてこの順序で配置されている。また、他方（右側）のバンク２５は、上記第８、第３、第５、第２気筒２７Ｈ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｂにより構成されている。また、これら気筒２７Ｈ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｂは、下方に向けてこの順序で配置されている。更に、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、下方に向けて、第１気筒２７Ａ、第８気筒２７Ｈ、第４気筒２７Ｄ、第３気筒２７Ｃ、第６気筒２７Ｆ、第５気筒２７Ｅ、第７気筒２７Ｇ、第２気筒２７Ｂの順序で配置されている。
【００３３】
上記クランク軸２２は、上記軸心２１上に配置され、上記クランクケース２３に支持されるジャーナル部を有するクランク主軸３０と、このクランク主軸３０に突設されるクランクアーム３１と、これらクランクアーム３１に支持され上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈに対応して設けられるクランクピン３２とを備えている。前記したように両バンク２４，２５の挟角は６０°である。そして、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈに対応する８つのクランクピン３２はエンジン１１の底面視（図７）で次のように配列されている。
【００３４】
即ち、上記クランク軸２２の反時計回りで、上記第１、第８、第４、第３、第７、第２、第６、第５気筒に対応する各クランクピン３２が、この順序で配置されている。また、上記第１、８気筒、第４、３気筒、第７、２気筒、および第６、５気筒にそれぞれ対応する両クランクピン３２のなす角はそれぞれ３０°とされている。また、上記第８、４気筒、第３、７気筒、第２、６気筒、および第５、１気筒にそれぞれ対応する両クランクピン３２のなす角はそれぞれ６０°とされている。つまり、このクランク軸２２は、両バンクの挟角が９０°であるＶ型多気筒エンジンにおけるクロスプレーン、ダブルプレーン、もしくはデュアルプレーンクランク式といわれる種類のものと同等種のものとされている。
【００３５】
上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、それぞれそのシリンダ孔３４に軸方向摺動可能に嵌入されるピストン３５と、これら各ピストン３５と上記クランク軸２２のクランクピン３２とを互いに連動連結させる連接棒３６とを備えている。
【００３６】
上記各気筒２７には、それぞれ上記シリンダ孔３４の内外を連通させる吸、排気ポート３８，３９が形成されている。これら各ポート３８，３９をそれぞれ開閉可能とする吸、排気弁４０，４１が設けられている。これら吸、排気弁４０，４１は、上記クランク軸２２に連動する不図示の動弁装置により所定のクランク角（θ）で開閉可能とされている。
【００３７】
前記吸気装置１７は、上記各気筒２７から延出する吸気管４４と、この吸気管４４の延出端部に取り付けられるスロットル弁４５とを備えている。上記吸気管４４の内部は、上記スロットル弁４５を通し大気側を上記各吸気ポート３８に連通させる吸気通路４６とされている。上記スロットル弁４５は、上記吸気管４４の延出端部における吸気通路４６の開度を調整可能とする。
【００３８】
図１−８において、前記排気装置１９は、上記各気筒２７から延出する排気管４７を備えている。この排気管４７の内部は、上記排気ポート３９を大気側に連通させる排気通路４８とされている。
【００３９】
上記排気管４７は、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈからそれぞれ個別に延出する第１−第８上流側排気管４９Ａ−４９Ｈと、上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅの延出端部同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆの延出端部同士、第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇの延出端部同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈの延出端部同士のそれぞれ結合部からそれぞれ延出する第１−第４中途部排気管５０Ａ−５０Ｄとを備えている。
【００４０】
また、排気管４７は、上記上記第１、第３中途部排気管５０Ａ，５０Ｃの延出端部同士、および第２、第４中途部排気管５０Ｂ，５０Ｄの延出端部同士のそれぞれの結合部からそれぞれ延出して、上記各結合部を大気側に連通させる第１、第２下流側排気管５１Ａ，５１Ｂを備えている。この場合、上記大気側にとは、大気に向けて直接にと、水２中を通し大気に向けて間接にとを含んでいる。
【００４１】
上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４Ｆ同士、第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇ同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈ同士はそれぞれ互いにほぼ同じ等価管長とされている。また、上記第１−第４中途部排気管５０Ａ−５０Ｄのうち、第１、第４中途部排気管５０Ａ，５０Ｄ同士は互いにほぼ同じ等価管長とされている。また、上記第２、第３中途部排気管５０Ｂ，５０Ｃ同士は互いにほぼ同じ等価管長とされている。一方、上記第１、第４中途部排気管５０Ａ，５０Ｄと第２、第３中途部排気管５０Ｂ，５０Ｃとは互いに不等の等価管長とされている。
【００４２】
上記各排気ポート３９は下流側に向かうに従い、その断面積が拡大するラバーズノズル形状とされている。このため、上記各排気弁４１が開弁し始める際、上記シリンダ孔３４側から上記排気ポート３９に向かう排気１８は、マッハ１以上に加速されて衝撃波が生成される。
【００４３】
また、上記各上流側排気管４９の排気通路４８は、下流側に向かうに従い、その断面積が拡大するディフューザ構造とされている。また、上記排気弁４１のシリンダ孔３４側の端面から上記各中途部排気管５０の下流端に至る寸法は３００ｍｍ以上となるよう、上記各上流側排気管４９と中途部排気管５０との管長が長く定められている。
【００４４】
即ち、上記上流側排気管４９をディフューザ構造とし、これに加えて、上流側排気管４９および中途部排気管５０を長くしてある。このため、上記排気ポート３９で生じた上記衝撃波、およびその通過後の部分により、より効率的に疎密領域を生じさせることができる。つまり、上記排気ポート３９、上流側排気管４９、および中途部排気管５０における排気脈動の負圧を十分に大きくさせることができる。
【００４５】
前記各下流側排気管５１Ａ，５１Ｂは、それぞれその上流側を形成して上記各中途部排気管５０の下流端を連結させる膨張室ケース５６を備えている。これら各膨張室ケース５６は、サージタンクとして働くものである。一方、上記各下流側排気管５１Ａ，５１Ｂの下流側は、上記ケース９により形成されている。具体的には、このケース９には、上記第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂ内の各排気通路４８を水２中に個別に連通させる左右一対の第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂが形成されている。また、これら各排気通路４８Ａ，４８Ｂは、上記排気管４７の排気通路４８の下流端側を形成するものである。
【００４６】
上記ケース９内の第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの下流端部はそれぞれ２つの通路に分岐されている。これら第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各分岐通路のうち、それぞれ一方（下側）の分岐通路の下流端開口４８ａ，４８ｂは、上記プロペラ１０の回転中心域の水２中に開口するよう形成されている。また、他方（上側）の分岐通路の下流端開口４８ｃ，４８ｄは、水２の表面２ａ下における上記ケース９の長手方向（鉛直方向）での中途部から水２中に開口するよう形成されている。また、上記各下流端開口４８ａ−４８ｄは、それぞれケース９の後端面から後方に向かって開口している。
【００４７】
上記下、上側の各下流端開口４８ａ−４８ｄのうち、上側の各下流端開口４８ｃ，４８ｄと上記プロペラ１０との間を仕切る仕切り体５２が設けられている。この仕切り体５２は、上記船体３の長手方向（前後方向）に長く延び、上記ケース９の左右各外側面に一体的に形成され、このケース９に支持されている。上記仕切り体５２は、上記船体３の長手方向に長く延びる帯形状をなし、かつ、上記ケース９の各外側面からほぼ水平な外側方に向けて一体的に突出する左右一対の仕切り板５２ａと、これら各仕切り板５２ａの外側方への突出端縁から上方に向けて一体的に突出する左右一対の突条片５２ｂとを備えている。
【００４８】
船艇１の前方推進時に、上記仕切り体５２と協同して水２を後方に向けて案内する流水案内体５３が設けられている。この流水案内体５３は、水２の表面２ａ下で、上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの上側の各下流端開口４８ｃ，４８ｄよりも上側近傍に配置されている。上記流水案内体５３は、鉛直方向で上記仕切り体５２と互いに対面すると共に、この仕切り体５２とほぼ平行に延びて上記ケース９の左右各外側面に一体的に形成され、このケース９に支持されている。上記仕切り体５２と流水案内体５３との間には、船体３の長手方向に向かってほぼ直線的に延びる左右一対の流水通路５４が形成されている。
【００４９】
上記各中途部排気管５０の各下流端の軸方向に沿った視線でみて（図７）、上記各中途部排気管５０の各下流端近傍における膨張室ケース５６の断面積の大きさは、上記各中途部排気管５０の各下流端の合計断面積の２倍以上とされている。これにより、上記各中途部排気管５０から膨張室ケース５６内に流入する排気１８の圧力振動が効果的に減衰させられ、各排気１８同士の干渉が防止される。
【００５０】
上記各膨張室ケース５６の内底面５６ａは、上記ケース９に形成された上記各排気通路４８の上流端に向かって下方に傾くよう傾斜させられている。これにより、上記各膨張室ケース５６の内底部に溜まろうとする水２は、上記ケース９内の上記各排気通路４８を通して排水される。
【００５１】
上記各中途部排気管５０や下流側排気管５１内の排気通路４８の長手方向の中途部分を水２の表面上の大気側に開放させるアイドリング排気通路５７が、上記ケース９に形成されている（図２，３）。
【００５２】
上記排気管４７の各上流側排気管４９、各中途部排気管５０、各下流側排気管５１の膨張室ケース５６、およびケース９には、それぞれ水冷却ジャケット５８が形成されている。この水冷却ジャケット５８は、上記排気１８により、排気管４７が高温になろうとすることを防止する。
【００５３】
図１，８において、上記各排気ポート３９の上流側に２次空気６３が供給されるよう、上記各気筒２７に空気通路６５が形成され、かつ、リード弁６６が設けられている。また、図１，６において、上記各中途部排気管５０内の排気通路４８に他の２次空気６４が供給されるよう、他の空気通路６７が形成され、かつ、リード弁が設けられている。
【００５４】
上記各２次空気６３，６４よりも下流側において、上記各中途部排気管５０を流動する排気１８の成分（酵素濃度）を検出するＯ２センサー７２と、上記各膨張室ケース５６の下流端部を流動する排気１８の成分を検出する他のＯ２センサー７３とが設けられている。この他のＯ２センサー７３をその上方から覆うカバー７４が設けられている。このため、上記Ｏ２センサー７３に向けて水滴が落下することが防止される。よって、上記Ｏ２センサー７３が水滴により破損する、ということが防止される。
【００５５】
上記各Ｏ２センサー７２，７３の検出信号に基づき、前記スロットル弁４５による吸気通路４６の開度、燃料の供給量、および２次空気６３，６４の供給量などが自動制御される。そして、この制御により、排気１８の浄化効果が向上させられる。
【００５６】
上記エンジン１１が駆動するとき、クランク軸２２が回転Ｒし、第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈは、この順序で順次点火させられる。これら各点火のクランク角（θ）の間隔は９０°とされて、一定とされている。なお、上記点火の間隔は、一定でなくてもよく、いずれか複数（２つ）の気筒がほぼ同時に点火するようにしてもよい。
【００５７】
上記各気筒２７の点火順序と同じ順序で、これら各気筒２７から排気管４７を通し、順次排気１８が排出される。上記エンジン１１が、全負荷など通常の駆動状態であるときは、上記排気１８の圧力は大きく、かつ、多量である。このため、この排気１８は、そのほとんどが上記排気管４７の排気通路４８を通し、水圧に対抗して水２中を通し大気中に排出される。一方、残りの少量の排気１８は、上記アイドリング排気通路５７を通して、大気中に直接排出される。そして、このエンジン１１の駆動によるクランク軸２２の回転Ｒに上記動力伝達装置１２を介しプロペラ１０が連動して、船艇１が推進可能とされる。
【００５８】
一方、上記エンジン１１のアイドリング時には、排気１８は圧力が低く、かつ、少量である。このため、この排気１８が上記排気管４７の排気通路４８を通し水２中に排出されることは、上記水圧により防止されて、上記排気１８のほとんどが上記アイドリング排気通路５７を通し大気側に排出される。
【００５９】
図１，４，８において、上記各中途部排気管５０の排気通路４８の中途部分である下流端部に絞り部７８が形成されている。この絞り部７８の開度は、上記各中途部排気管５０の下流端部にそれぞれ設けられたバタフライ式の複数（４つ）の絞り弁７９により可変とされている。これら各絞り弁７９は互いに一体的に開、閉弁動作するよう互いに連動連結されている。また、この弁動作をさせる不図示のアクチュエータが設けられている。なお、上記各絞り弁７９は個別に弁動作させるようにしてもよい。
【００６０】
上記構成によれば、排気管４７が、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈからそれぞれ延出する第１−第８上流側排気管４９Ａ−４９Ｈと、上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅの延出端部同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆの延出端部同士、および第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇの延出端部同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈの延出端部同士のそれぞれの結合部からそれぞれ延出する第１−第４中途部排気管５０Ａ−５０Ｄと、上記第１、第３中途部排気管５０Ａ，５０Ｃの延出端部同士、および第２、第４中途部排気管５０Ｂ，５０Ｄの延出端部同士のそれぞれの結合部からそれぞれ延出して大気側に連通させる第１、第２下流側排気管５１Ａ，５１Ｂとを備えている。
【００６１】
このため、例えば、第１気筒２７Ａからの排気１８は第１上流側排気管４９Ａ、第１中途部排気管５０Ａ、および第１下流側排気管５１Ａを順次通して大気側に達する。次に、第２気筒２７Ｂからの排気１８は第２上流側排気管４９Ｂ、第２中途部排気管５０Ｂ、および第２下流側排気管５１Ｂを順次通して大気側に達する。次に、第３気筒２７Ｃから排気１８が排出されるが、この排気１８については後述する。次に、第４気筒２７Ｄからの排気１８は第４上流側排気管４９Ｄ、第４中途部排気管５０Ｄ、および第２下流側排気管５１Ｂを順次通して大気側に達する。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、これに後続する上記第２気筒２７Ｂ、第４気筒２７Ｂからの排気１８が上記各上流側排気管４９、各中途部排気管５０、および各下流側排気管５１内で干渉する、ということは防止される。
【００６２】
ここで、上記した第３気筒２７Ｃからの排気１８は第３上流側排気管４９Ｃ、第３中途部排気管５０Ｃ、および第１下流側排気管５１Ａを順次通して大気側に達する。このため、上記第１気筒２７Ａからの排気１８と、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８とは共に上記第１下流側排気管５１Ａを通ることとなる。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８が上記第１下流側排気管５１Ａ内で干渉するおそれを生じる。
【００６３】
しかし、上記第１気筒２７Ａからの排気１８が通る第１上流側排気管４９Ａ、および第１中途部排気管５０Ａと、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８が通る第３上流側排気管４９Ｃ、および第３中途部排気管５０Ｃとは、互いに独立していて、長い寸法を有している。このため、上記第１、第３気筒２７Ａ，２７Ｃは、排気通路４８の寸法上、互いに大きく離れている。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、上記第３気筒２７Ｃからの排気１８が上記第１下流側排気管５１Ａ内で干渉する、ということは防止される。
【００６４】
また、上記第１気筒２７Ａと第５気筒２７Ｅとは、これらから延出する第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士が互いに結合していて、寸法上、互いに接近している。しかし、上記第１気筒２７Ａの点火から第５気筒２７Ｅの点火までの間隔は、上記第２−第４気筒２７Ｂ−２７Ｄの各点火を挟むことにより、大きく離れている。このため、上記第１気筒２７Ａと第５気筒２７Ｅとの各排気期間が重なる、ということが防止される。よって、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、上記第５気筒２７Ｅからの排気１８が上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ内で干渉する、ということは防止される。
【００６５】
また、第１気筒２７Ａの点火から第６−第８気筒２７Ｆ−２７Ｈの点火までの間隔は、更に大きく離れている。このため、第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、第６−第８気筒２７Ｆ−２７Ｈからの排気１８が干渉する、ということも防止される。
【００６６】
以下、他の各気筒２７からの各排気１８についても、上記第１気筒２７Ａからの排気１８につき説明したことと同様である。この結果、上記エンジン１１における排気干渉が防止されて、負圧が十分に大きい所望の排気脈動が得られ、このエンジン１１のエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００６７】
また、前記したように、第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士、第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆ同士、第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇ同士、および第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈ同士をそれぞれ互いにほぼ同じ等価管長となるようにしている。
【００６８】
ここで、上記第１−第８気筒２７Ａ−２７Ｈからの各排気１８のうち、互いに干渉し合う可能性が高い排気１８同士は、次の通りである。即ち、これら排気１８同士とは、互いに結合された上記第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ内においての上記第１、第５気筒２７Ａ，２７Ｅからの排気１８同士、上記第２、第６上流側排気管４９Ｂ，４９Ｆ内においての上記第２、第６気筒２７Ｂ，２７Ｆからの排気１８同士、上記第３、第７上流側排気管４９Ｃ，４９Ｇ内においての上記第３、第７気筒２７Ｃ，２７Ｇからの排気１８同士、および上記第４、第８上流側排気管４９Ｄ，４９Ｈ内においての上記第４、第８気筒２７Ｄ，２７Ｈからの排気１８同士である。
【００６９】
そこで、前記のように、その内部で干渉が生じる可能性の大きい第１、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｅ同士などをそれぞれ互いにほぼ等しい等価管長としてある。
【００７０】
このため、例えば、上記第１気筒２７Ａからの排気１８に対し、この第１気筒２７Ａから４番目に点火する第５気筒２７Ｅからの排気１８が干渉する程度と、この第５気筒２７Ｅからの排気１８に対し、この第５気筒２７Ｅから上記と同じ４番目に点火する上記第１気筒２７Ａからの排気１８が干渉する程度とを互いにほぼ同じ状態にさせることができる。つまり、上記第１、第５気筒２７Ａ，２７Ｅなどからの各排気１８同士の干渉を、共に小さくかつより均一にさせることができる。よって、良好で安定したエンジン性能が確保される。
【００７１】
また、前記したように、複数の気筒２７を有するエンジン１１と、上記複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７からの排気１８を集合させる第１膨張室ケース５６Ａと、他部の気筒２７からの排気１８を集合させる第２膨張室ケース５６Ｂとを備え、これら第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口４８ａ−４８ｄが水２中に開口する第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを形成している。
【００７２】
このため、上記複数の気筒２７のうちの一部の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇからの排気１８と、他部の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈからの排気１８とは、それぞれ上記第１、第２膨張室ケース５６Ａ，５６Ｂ内に流入する際に圧力振動が減衰させられ、かつ、その後、上記第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂを通ってそれぞれ個別に水２中に排出される。よって、上記各排気１８が互いに干渉するということは、より確実に防止される。この結果、上記エンジン１１における排気干渉が効果的に防止されて、負圧が十分に大きい排気脈動が得られ、このエンジン１１のエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００７３】
また、前記したように、各気筒２７のうち、点火順序が奇数番の気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｅ，２７Ｇを上記一部の気筒２７とし、偶数番の気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ，２７Ｈを上記他部の気筒２７としている。
【００７４】
ここで、上記各奇数番（もしくは偶数番）の各気筒からの排気１８に対しては、これに後続する各偶数番（もしくは奇数番）の各気筒からの排気１８が、最も大きく干渉しがちである。
【００７５】
そこで、上記のように構成したのであり、これによれば、上記各奇数番の気筒２７からの排気１８と、各偶数番の気筒２７からの排気１８とは、それぞれ個別に水２中に排出される。よって、上記各排気１８同士の干渉のうち、最も大きいと考えられる干渉が防止されて、エンジン性能の向上が効果的に達成される。
【００７６】
また、前記したように、第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄを、水２の表面２ａ下における上記ケース９の長手方向での中途部に形成し、上記プロペラ１０と上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄとの間を仕切るよう上記船体３の長手方向に延びて上記ケース９に支持される仕切り体５２を設けている。
【００７７】
このため、上記各気筒２７からの排気１８が上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄを通し水２中に排出されるとき、上記排気１８がプロペラ１０側に向かうということは上記仕切り体５２によって防止される。よって、上記プロペラ１０周りにおいて排気１８によりキャビテーションが生じ易くなる、ということが防止される。
【００７８】
また、前記したように、第１、第２排気通路４８Ａ，４８Ｂの各下流端開口４８ｃ，４８ｄよりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体５２と互いに対面すると共に、この仕切り体５２とほぼ平行に延びて上記ケース９に支持される流水案内体５３を設けている。
【００７９】
このため、上記船外機４の駆動に伴う船艇１の前方への推進時において、上記各下流端開口４８ｃ，４８ｄを通し上記各気筒２７からの排気１８が水２中に排出されるとき、この排気１８は、上記仕切り体５２と流水案内体５３との間の流水通路５４を後方に流動してきた流水により、船艇１からより大きく後方に離れるよう運ばれ、その後、水２中から浮上して大気中に放出される。
【００８０】
よって、上記した各下流端開口４８ｃ，４８ｄは、仮に、各下流端開口４８ｃ，４８ｄを上記ケース９の下端部に形成した場合に比べて、水２の表面２ａにより近く位置することにはなるが、これら各下流端開口４８ｃ，４８ｄを通し水２中に排出された排気１８が、直ちに大気中に放出される、ということは防止される。この結果、船艇１の乗員に対し与えられる排気騒音の影響を小さく抑制できて、好ましい。
【００８１】
なお、以上は図示の例によるが、エンジン１１は４気筒や６気筒であってもよい。また、上記両バンク２４，２５は、左右で逆の配置であってもよい。また、上記ケース９内に形成される下、上側下流端開口４８ａ−４８ｄは、下側もしくは上側のみであってもよい。
【００８２】
以下の図１１−２１は、実施例２，３を示している。これら実施例２，３は、前記実施例１と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら実施例における各部分の構成を、本発明の目的、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。
【実施例２】
【００８３】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例２を添付の図１１−１４に従って説明する。
【００８４】
図１１−１４において、上記両バンク２４，２５のうちの一方（左側）のバンク２４は、上記第１、第３、第７、第５気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｇ，２７Ｅにより構成されている。また、他方（右側）のバンク２５は、上記第２、第４、第８、第６気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｈ，２７Ｆにより構成されている。
【００８５】
そして、上記第１、第３、第７、第５気筒２７Ａ，２７Ｃ，２７Ｇ，２７Ｅに関連する第１、第３、第７、第５上流側排気管４９Ａ，４９Ｃ，４９Ｇ，４９Ｅと、第１、第３中途部排気管５０Ａ，５０Ｃと、第１下流側排気管５１Ａとは、上記クランク軸２２よりも左側に配置されている。また、上記第２、第４、第８、第６気筒２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｈ，２７Ｆに関連する他のものは、上記クランク軸２２よりも右側に配置されている。
【００８６】
上記各中途部排気管５０の排気通路４８には、それぞれその長手方向に沿って複数（２つ）の触媒６０，６１が設置されている。これら触媒６０，６１は排気１８を浄化するための三元触媒である。これら各触媒６０，６１は、排気通路４８の径方向における径寸法よりも、排気通路４８の長手方向における長さ寸法が、より大きくなるよう形成されている。
【００８７】
前記両２次空気６３，６４のうち、より下流側の排気通路４８に供給される２次空気６４は、上記両触媒６０，６１の間の排気通路４８に前記空気通路６７とリード弁６８とを通し供給される。また、前記両Ｏ２センサー７２，７３は、共に上記各触媒６０，６１よりも下流側に設置されている。
【００８８】
上記構成によれば、排気管４７内の排気通路４８に排気浄化用の触媒６０，６１を設け、この触媒６０，６１よりも上流側の排気通路４８内に２次空気６３を供給可能とする空気通路６５を形成している。
【００８９】
ここで、前記したように、負圧が十分に大きい所望の排気脈動が得られるため、この負圧により、上記排気通路４８に２次空気６３，６４をより円滑に吸入させることができる。つまり、上記排気通路４８に多量の２次空気６３，６４を供給できる。よって、仮に、エンジン１１のエンジン本体１５に対し吸気装置１７により供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が小さい（濃い）としても、上記触媒６０，６１上流の排気空燃比を理論空燃比など、所望値にさせることができ、排気１８の浄化がより確実に達成される。つまり、この排気１８の浄化につき、エンジン１１のエンジン性能の向上が、更に確実に達成される。
【００９０】
また、前記したように、排気通路４８の径方向における上記触媒６０，６１の径寸法よりも上記排気通路４８の長手方向における上記触媒６０，６１の長さ寸法を、より大きくしている。
【００９１】
ここで、上記エンジン１１は船外機４に適用されており、このエンジン１１を一般自動車に適用するような場合に比べ、エンジン１１は全負荷最大出力点で使用されることが多い。このため、上記排気通路４８における排気１８の流速は比較的速くなる。そこで、上記したように上記触媒６０，６１の長さを、より大きくしたのであり、これにより、これら触媒６０，６１に対し排気１８をより十分に接触させることができる。このため、上記排気１８の浄化が更に確実に達成される。つまり、このエンジン１１のエンジン性能の向上が、より確実に達成される。
【００９２】
なお、図１１中二点鎖線で示すように、各中途部排気管５０は、その各長さをより短くしてもよい。
【実施例３】
【００９３】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例３を添付の図１５−２１に従って説明する。
【００９４】
この実施例３は、実施例２とほぼ同構成であるが、上記排気装置１９のほぼ全体が上記エンジン本体１５の前方に配置されている。また、クランク軸２２と連動するバランサ８２が設けられている。
【００９５】
上記各中途部排気管５０の排気通路４８の長手方向の“中途部分”を水２の表面上の大気側に開放させるアイドリング排気通路５７が形成されている。前記絞り弁７９により開度が可変とされた前記絞り部７８は、上記排気通路４８の“中途部分”よりも下流側でその近傍に設けられている。
【００９６】
上記構成によれば、第１に、上記絞り部７８の開度をエンジン１１の運転状態に合致するよう適性に調整してやれば、上記各中途部排気管５０を流動してきた排気１８の圧力が上記絞り部７８で反転させられて、所望タイミングかつ所望負圧の排気脈動を得ることができる。よって、このエンジン１１のエンジン性能を、より向上させることができる。
【００９７】
また、第２に、次の作用効果が生じる。即ち、仮に、上記船外機４における動力伝達装置１２の切換装置１４への切り換え操作により、船体３を後方に向けて推進させた場合、水２の動圧によって、この水２が上記下流側排気管５１の排気通路４８を逆流し、上記アイドリング排気通路５７にまで達するおそれがある。そして、この場合には、上記各排気通路４８，５７が塞がれるため、上記エンジン１１が失速したり、停止したりするおそれを生じる。
【００９８】
そこで、上記船体３を後方に向けて推進させるよう上記切換装置１４の切り換え操作をしたときには、これに連動するような自動制御により、もしくは手動操作などにより、上記絞り部７８の開度を小さくするよう上記絞り弁７９を閉弁動作させてやれば、上記水２が上記アイドリング排気通路５７にまで達することは、上記絞り部７８により防止できる。よって、少なくとも上記アイドリング排気通路５７を通しての排気１８の流動が確保される。この結果、上記排気通路４８を水２が逆流することに基づくエンジン１１の失速や停止が防止され、エンジン１１の駆動を、安定した状態で続けることができて有益である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施例１を示し、エンジンの全体簡略線図である。
【図２】実施例１を示し、船艇の後部側面図である。
【図３】実施例１を示し、船外機の部分背面図である。
【図４】実施例１を示し、図３のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】実施例１を示し、エンジンの側面図である。
【図６】実施例１を示し、エンジンの背面図である。
【図７】実施例１を示し、エンジンの底面部分断面図である。
【図８】実施例１を示し、図７の部分拡大詳細断面図である。
【図９】実施例１を示し、排気装置の部分斜視図である。
【図１０】実施例１を示し、絞り部と絞り弁との平面断面図である。
【図１１】実施例２を示し、図５に相当する図である。
【図１２】実施例２を示し、エンジンの正面図である。
【図１３】実施例２を示し、エンジンの平面部分断面図である。
【図１４】実施例２を示し、図１１の部分拡大断面図である。
【図１５】実施例３を示し、図５に相当する図である。
【図１６】実施例３を示し、エンジンの正面図である。
【図１７】実施例３を示し、エンジンの部分平面図である。
【図１８】実施例３を示し、図７に相当する図である。
【図１９】実施例３を示し、排気装置の部分斜視図である。
【図２０】実施例３を示し、図１７の部分拡大断面図である。
【図２１】実施例３を示し、図１７の他の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 船艇
２ 水
２ａ 表面
３ 船体
４ 船外機
９ ケース
１０ プロペラ
１１ エンジン
１２ 動力伝達装置
１４ 切換装置
１５ エンジン本体
１６ 空気
１７ 吸気装置
１８ 排気
１９ 排気装置
２１ 軸心
２２ クランク軸
２３ クランクケース
２４ バンク
２５ バンク
２７Ａ−２７Ｈ 第１−第８気筒
４７ 排気管
４８Ａ 第１排気通路
４８Ｂ 第２排気通路
４８ａ−４８ｄ 下流端開口
４９Ａ−４９Ｈ 第１−第８上流側排気管
５０Ａ−５０Ｄ 第１−第４中途部排気管
５１Ａ 第１下流側排気管
５１Ｂ 第２下流側排気管
５２ 仕切り体
５２ａ 仕切り板
５２ｂ 突条片
５３ 流水案内体
５４ 流水通路
５６Ａ 第１膨張室ケース
５６Ｂ 第２膨張室ケース
５７ アイドリング排気通路
６０ 触媒
６１ 触媒
６３ ２次空気
６４ ２次空気
６５ 空気通路
６６ リード弁
６７ 空気通路
６８ リード弁
７８ 絞り部
７９ 絞り弁
Ｒ 回転
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有するエンジンと、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気を集合させる第１膨張室ケースと、他部の気筒からの排気を集合させる第２膨張室ケースとを備え、これら第１、第２膨張室ケースからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口が水中に開口する第１、第２排気通路を形成したことを特徴とする船外機における排気装置。
【請求項２】
上記各気筒のうち、点火順序が奇数番の気筒を上記一部の気筒とし、偶数番の気筒を上記他部の気筒としたことを特徴とする請求項１に記載の船外機における排気装置。
【請求項３】
縦方向に延びて、その下部が水の表面下に没入するよう船体に支持可能とされるケースと、このケースの下端部に支持されるプロペラとを備えた船外機において、
上記第１、第２排気通路の各下流端開口を、水の表面下における上記ケースの長手方向での中途部に形成し、上記プロペラと上記各下流端開口との間を仕切るよう上記船体の長手方向に延びて上記ケースに支持される仕切り体を設けたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の船外機における排気装置。
【請求項４】
上記第１、第２排気通路の各下流端開口よりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体と互いに対面すると共に、この仕切り体とほぼ平行に延びて上記ケースに支持される流水案内体を設けたことを特徴とする請求項３に記載の船外機における排気装置。
【請求項１】
複数の気筒を有するエンジンと、上記複数の気筒のうちの一部の気筒からの排気を集合させる第１膨張室ケースと、他部の気筒からの排気を集合させる第２膨張室ケースとを備え、これら第１、第２膨張室ケースからそれぞれ個別に延出して、その各下流端開口が水中に開口する第１、第２排気通路を形成したことを特徴とする船外機における排気装置。
【請求項２】
上記各気筒のうち、点火順序が奇数番の気筒を上記一部の気筒とし、偶数番の気筒を上記他部の気筒としたことを特徴とする請求項１に記載の船外機における排気装置。
【請求項３】
縦方向に延びて、その下部が水の表面下に没入するよう船体に支持可能とされるケースと、このケースの下端部に支持されるプロペラとを備えた船外機において、
上記第１、第２排気通路の各下流端開口を、水の表面下における上記ケースの長手方向での中途部に形成し、上記プロペラと上記各下流端開口との間を仕切るよう上記船体の長手方向に延びて上記ケースに支持される仕切り体を設けたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の船外機における排気装置。
【請求項４】
上記第１、第２排気通路の各下流端開口よりも上側に配置され、鉛直方向で上記仕切り体と互いに対面すると共に、この仕切り体とほぼ平行に延びて上記ケースに支持される流水案内体を設けたことを特徴とする請求項３に記載の船外機における排気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−３１８９８（Ｐ２００８−３１８９８Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０４７００（Ｐ２００６−２０４７００）
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
【Ｆターム（参考）】
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