JPH09268927A

JPH09268927A - クランク室過給式多気筒エンジン

Info

Publication number: JPH09268927A
Application number: JP8079953A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tagami; 淳田上; Kenji Mori; 建二森
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1997-10-14
Also published as: US5960770A

Abstract

(57)【要約】【課題】吸排気系手段や加圧吸気系手段によってエン
ジン全体としての出力を十分に導き出すことができ、ま
た、クランク軸方向に長くならず、かつ重量バランスの
よいクランク室過給式多気筒エンジンを提供すること。【解決手段】本発明に係るクランク室過給式多気筒エ
ンジンは、複数のシリンダを有し、各シリンダに対応す
るクランク室(49)、クランクウェブ(41)、及びピストン
(35)で各シリンダ毎にコンロッド収容室(60)を形成し、
各コンロッド収容室(60)を、対応するコンロッド(37)で
吸入室(A)と圧縮室(B)とに区分けし、前記吸入室(A)に
吸気系手段を接続し、前記圧縮室(B)と燃焼室(13)の吸
気孔とを加圧吸気系手段で連通させ、前記燃焼室(13)の
排気孔に排気系手段を接続したクランク室過給式エンジ
ンにおいて、複数のシリンダのシリンダ中心を通る面
(Y)を境に一方側に前記排気系手段を配置し、他方側に
加圧吸気系手段を配置したて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランク室内の容
積変化を利用して過給するようにしたクランク室過給式
エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】本件出願人は、この種のクランク室過給
式エンジンとして、クランク室、クランクウェブ、及び
ピストンで囲まれたコンロッド収納室をコンロッドによ
り吸入室と圧縮室とに区分けし、前記コンロッドの揺動
によりコンロッド収納室に吸入した空気を圧縮して燃焼
室に過給するように構成したものを既に提案している
（特開平６−９３８６９号公報参照）。このように構成
されたクランク室過給式エンジンによれば、クランク軸
が１回転する毎にコンロッドにより掃かれる容積分の新
気を燃焼室に圧送することができ、エンジン出力を向上
させることができるようになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成のクラン
ク室過給式エンジンを多気筒で構成しようとする時、エ
ンジン全体として高い性能を得るには、各気筒毎に吸気
系・排気系の管路抵抗が少なく、かつ吸気・排気の脈動
を十分に利用することが求められる。また、クランク室
から燃焼室に加圧された新気を供給するための加圧吸気
系も各気筒毎に管路抵抗が少なく、かつ十分な加圧度が
得られることが要求される。しかし、吸排気系手段及び
加圧吸気系手段の配置によっては、十分な性能を導き出
せない気筒が発生し、結果としてエンジン全体として高
い性能を得ることができないという問題がある。また、
上記した構成のクランク室過給式エンジンを多気筒で構
成しようとすると、各気筒に吸入室と圧縮室とを形成す
るために各気筒毎にクランクケースを分離する必要があ
るためエンジン本体（言い換えれば、クランクケース、
シリンダブロック、及びシリンダヘッドの組立体）がク
ランク軸方向に長くなることは避けられず、その結果、
吸排気系手段や加圧吸気系手段を構成する部品の配置に
よっては、エンジンが全体としてクランク軸方向に長く
なってしまうという問題もある。特に、船外機では、レ
イアウトの関係上エンジンを、クランク軸の長手方向が
船体の上下方向に向くように配置するため、上記したク
ランク室過給式エンジンを多気筒にして搭載しようとす
ると、エンジンを収納するカウルの高さが高くなり、例
えば、釣り等で船を使用する場合には釣竿が前記カウル
に当たってしまうという問題が生じる。上記した問題
は、エンジン本体に取り付けられる吸排気系手段や加圧
吸気系手段を構成する部品を小さく設計すれば、ある程
度解決することができるが、これらの部品の容積はエン
ジン出力性能に大きな影響を及ぼすので、この方法は好
ましくない。また、上記した問題の他に、上記したクラ
ンク室過給式エンジンでは、吸排気系手段の各部品の他
に、クランク室で圧縮された空気を燃焼室に導くための
加圧吸気系手段を設けなければならず、その結果、重量
の重い部品が増えるので、それらの部品の配置の仕方に
よっては、船舶に搭載するエンジンの場合には船舶のロ
ーリングモーメントを大きくしてしまう要因になるとい
う問題もある。本発明は、上記した問題点を解決し、吸
排気系手段や加圧吸気系手段によってエンジン全体とし
ての出力を十分に導き出すことができるクランク室過給
式多気筒エンジンを提供することを目的としている。ま
た、クランク軸方向に長くならず、かつ重量バランスの
よいクランク室過給式多気筒エンジンを提供することを
目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のクランク室過給式多気筒エンジンは、
複数のシリンダを有し、各シリンダに対応するクランク
室、クランクウェブ、及びピストンで各シリンダ毎にコ
ンロッド収容室を形成し、各コンロッド収容室を、対応
するコンロッドで吸入室と圧縮室とに区分けし、前記吸
入室に吸気系手段を接続し、前記圧縮室と燃焼室の吸気
孔とを加圧吸気系手段で連通させ、前記燃焼室の排気孔
に排気系手段を接続したクランク室過給式エンジンにお
いて、複数のシリンダのシリンダ中心を通る面を境に一
方側に前記排気系手段を配置し、他方側に加圧吸気系手
段を配置したことを特徴とするものである。好ましく
は、前記吸気系手段は、複数のシリンダのシリンダ中心
を通る面を境に前記排気系手段を配置した側に配置され
得る。また、前記加圧吸気系手段は、加圧吸気通路と、
少なくとも加圧吸気通路の断面積より大きい断面積を有
する加圧吸気室とから構成され得る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示した幾つかの
実施例を参照して本発明に係るクランク室過給式多気筒
エンジンの実施の形態について説明する。

【０００６】（船外機の説明）始めに、図１〜図４を参
照して本発明に係るクランク室過給式多気筒エンジン
（以下、単にクランク室過給エンジンと称する。）を船
外機に搭載した例を説明する。尚、図１、図３及び図４
中矢印Ｆは船体の前進方向を示している。図１はクラン
ク室過給エンジン１を搭載した船外機１００の概略側面
図、図２は図１におけるＡ視図を各々示している。図面
に示すようにこの船外機１００は、アッパーカウリング
１０２、ボトムカウリング１０３、エプロン１０４、ア
ッパーケース１０５、及びロアケース１０６によって全
体が覆われ、アッパーケース１０５の外面に設けられた
クランプブラケット１０８によって船体１１０の船尾板
１１２に取り付けられるように構成されている。前記ボ
トムカウリング１０３と、該ボトムカウリング１０３に
対して着脱可能とされるアッパーカウリング１０２で形
成されるエンジン室内にはクランク室過給エンジン１
が、そのクランク軸２９の軸線が上下方向を向くように
搭載されており、また、ロアケース１０６内には前記ク
ランク室過給エンジン１によって回転駆動されるプロペ
ラ１１４を備えた駆動装置１１６が収納されている。前
記駆動装置１１６は、プロペラ駆動軸１１８に空転可能
に支持され、常時出力軸１２６の端部のピニオンと噛み
合う正転ベベルギヤ１２０及び逆転ベベルギヤ１２２を
備え、クラッチ操作レバー１２４を操作してプロペラ駆
動軸１１８とスプライン係合されるドッククラッチ（図
示せず）を移動させることにより、前記ベベルギヤ１２
０又は１２２の一方とドッククラッチを係合させ、エン
ジン１のクランク軸２９から順に、出力軸１２６、ピニ
オン、ベベルギヤ、ドッククラッチ、そしてプロペラ駆
動軸１１８と連結させて、プロペラ１１４を回転させ、
前進又は後進方向の推進力を得るように構成されてい
る。また、船外機１００のアッパーケース１０５、ロア
ケース１０６、及びプロペラボス１１７の内部には、エ
ンジン１の排気ガスが通る排気通路１２８が形成されて
おり（図２参照）、エンジン１の排気ガスが、この排気
通路１２８を通って水中に排気されるように構成されて
いる。

【０００７】（エンジンの説明）以下、前記船外機１０
０に搭載されたクランク室過給エンジン１の構成につい
て、詳細に説明する。図３は船外機の側方から見たアッ
パー及びボトムカウリングとエンジンとの位置関係を示
す概略縦断面図、図４は図１におけるカウリング部分を
上面から見た概略横断面図を各々示している。図面に示
すように、クランク室過給エンジン１は２つの気筒を並
設した水冷式４サイクル２気筒エンジンであり、クラン
クケース３、シリンダブロック５、シリンダヘッド７、
及びヘッドカバー９を積層締結して構成されている。

【０００８】（燃焼室周辺構造について）前記シリンダ
ブロック５には２つのシリンダボア１１が上下に平行に
形成されており（図３参照）、シリンダヘッド７の、各
シリンダボア１１に対応する部分には燃焼室１３を形成
する燃焼凹部（符号なし）が各々形成されている。ま
た、シリンダヘッド７の前記燃焼凹部には吸気ポート１
５及び排気ポート１７がそれぞれ開口しており、吸気ポ
ート１５はシリンダヘッド７の右舷側に、排気ポート１
７はシリンダヘッド７の左舷側にそれぞれ導出されてい
る。また、吸気ポート１５の燃焼室１３側開口には吸気
バルブ１９が、排気ポート１７の燃焼室１３側開口には
排気バルブ２１が各開口を開閉自在に配置されている
（図４参照）。

【０００９】（吸排気バルブ動弁機構について）前記吸
気バルブ１９及び排気バルブ２１は、それぞれバルブス
プリング２３により閉方向に付勢されており、各バルブ
１９及び２１の後方には、各バルブ１９及び２１を前記
バルブスプリング２３の力に抗して開弁させる動弁機構
が設けられている。前記動弁機構は各バルブ１９及び２
１に対応するカムノーズを備えたカム軸２５を有し、こ
のカム軸２５の一端はスプロケット２７及びチェーン２
８を介してクランク軸２９に連結されている（図３参
照）。また、カム軸２５の左右には、カム軸２５と平行
にロッカシャフト３１が配置されており、各ロッカシャ
フト３１にはロッカアーム３３が揺動可能に装着されて
いる。各ロッカアーム３３はその一端部がカム軸２５の
カムノーズに当接し、他端部が対応するバルブ１９及び
２１の後端部に当接している。従って、クランク軸２５
の回転に応じてカム軸２５が回転すると、各カムノーズ
が所定のタイミングで対応するロッカアーム３３を押
し、ロッカアーム３３が対応するバルブ１９又は２１を
バルブスプリング２３の力に抗して押圧して対応する吸
気ポート１５又は排気ポート１７を開弁する。

【００１０】（ピストン及びコンロッドについて）前記
シリンダブロック５の各シリンダボア１１にはピストン
３５が各々摺動自在に挿入配置されている。前記ピスト
ン３５には、ピストンピン及び軸受け（共に符号なし）
を介してコンロッド３７の小端部が連結されており、こ
のコンロッド３７の大端部はクランク軸２９のクランク
ピン３９に軸受け（符号なし）を介して連結されている
（図３参照）。

【００１１】（クランク軸の説明）クランク軸２９は、
円板状に形成された複数（各気筒に２枚、本実施例では
２気筒なので４枚）のクランクウェブ４１同士を、クラ
ンクウェブ４１に一体に形成された前記クランクピン３
９で連結して構成されており、各クランクウェブ４１に
はジャーナル部４５が一体に形成され、これらジャーナ
ル部４５がクランクケース３にジャーナル軸受け（符号
なし）を介して支持されている。ジャーナル軸受は各々
シール付きの軸受で、後述する各気筒毎のクランク隔室
５０を気密にし、且つ各クランク隔室５０への外部から
の水分等の侵入を防止している。また、図３において一
番上側に位置するクランクウェブ４１のジャーナル部４
５はクランクケース３の外方に突出しており、該突出部
には発電機４７が取り付けられている。また、図３にお
いて一番下側に位置するクランクウェブ４１のジャーナ
ル部４５もクランクケース３から突出して下方に伸びて
おり、この突出部は船外機１００の前記出力軸１２６に
連結されている。

【００１２】（シリンダブロック及びクランクケースの
説明）図３を参照すると分かるように、シリンダブロッ
ク５には、その前端よりさらに前方に突出し、シリンダ
ボア１１の下方部分を画定している嵌合部５１がシリン
ダボア毎に一体に形成されており、クランクケース３の
後部には、シリンダブロック５とクランクケース３とを
結合した時に、前記嵌合部５１が圧入される嵌合孔５２
が形成されている。また、前記クランクケース３は、そ
の内部にクランク軸２９と直交する隔壁４９が形成され
ており、この隔壁４９によって、その内部をシリンダボ
ア１１に対応する二つのクランク隔室５０に区画してい
る。

【００１３】（コンロッド収納室の構成）前記クランク
ケース３の後部と、クランクケース３の各クランク隔室
５０におけるクランク軸２９と直交する左右内壁とのコ
ンロッド３７の移動範囲に対応する部分には、上下方向
の幅がコンロッド３７の上下方向の厚みより僅かに大き
い切欠き５３が形成され、コンロッド３７が切欠き５３
を左右に区画しつつ通過可能とされている。また、前記
シリンダブロック５の各嵌合部５１におけるコンロッド
３７の移動範囲に対応する部分にも、上下方向の幅がコ
ンロッド３７の上下方向の厚みより僅かに大きい切欠き
５５が形成されコンロッド３７が通過可能とされてい
る。これらの切欠き５３及び５５は、それらの表面が面
一になるように形成され、かつコンロッド３７の移動時
に対応する切欠き５３及び５５の表面とコンロッド３７
の上下側面とが密閉的に相対するように寸法決めされて
いる。また、前記クランクケース３の各クランク隔室５
０の内周壁５７はクランク軸２９を囲むように円弧状に
形成されており（図４参照）、この内周壁５７は、コン
ロッド３７の移動時に、その表面とコンロッド３７の大
端部の外周表面とが密閉的に相対するように寸法決めさ
れている。さらに、クランクケース３の各クランク隔室
５０におけるクランク軸２９と直交する壁面にはクラン
クウェブ４１が収容配置される円形の収容凹部５９が形
成されている。各クランクウェブ４１は、その周囲に少
なくともクランクケース３より硬質の材料で形成された
密閉リング６１を取り付けた状態で、前記クランクケー
ス３における収容凹部５９に収納されている。また、前
記円形の収容凹部５９の密閉リング６１の外面が当接す
る部位には、不図示の耐磨耗性のリング状部材が鋳込ま
れており、クランク軸回転中に、密閉リング６１の外面
がこの耐磨耗性リング状部材に接触摺接してシール作用
が得られるように構成されている。また、各クランクウ
ェブ４１の寸法は、そのコンロッド側の表面とコンロッ
ド３７の上下側面とがコンロッド移動時に密閉的に相対
するように寸法決めされている。また、図４を参照する
と分かるように、前記ピストン３５の内側には三角形状
の凹部３５ａが形成されており、ピストン３５のスカー
ト部における前記凹部３５ａに対応する部分にはコンロ
ッド３７が通過可能な切欠き３５ｂが形成されている。
前記ピストン３５の凹部３５ａにはコンロッド３７の小
端部が挿入配置されており、この凹部３５ａの半円筒状
の内周部のピストンピン中心からの半径は、コンロッド
３７の小端部の外周のピストンピン中心からの半径より
ごく僅か大きくされており、かつ、凹部３５ａ及び切欠
き３５ｂの上下方向の内幅は、コンロッド３７の上下方
向の厚みよりごく僅か大きくされている。これにより、
コンロッドの移動時に、ピストン３５部においても、コ
ンロッド３７の左右の空間が互いにコンロッド３７によ
って密閉的に区画される。

【００１４】（コンロッド収納室の作用）上記した構成
により、各クランク隔室５０、各クランクウェブ４１、
及び各ピストン３５で囲まれたコンロッド収容室６０
が、シリンダボア１１毎に形成される。これにより、コ
ンロッド３７の移動中、即ちエンジン駆動中は、コンロ
ッド３７の表面が、ピストン内の凹部３５ａの上下方向
両内面及び半径方向内面、ピストンのスカート部の切欠
き３５ｂの内面、シリンダブロック５の嵌合部５１にお
ける切欠き５５の上下方向両内面、クランクケース３に
おける切欠き５３の上下方向両内面、クランクウェブ４
１のコンロッド側の表面、又はクランクケース３の各ク
ランク隔室５０の円弧状に形成された内周面５７と密閉
的に相対するので、ピストン３５が上死点付近に位置す
る場合を除くクランク角度において、各コンロッド収納
空間はコンロッドによって二つの室（吸入室Ａと圧縮室
Ｂ）とに区画されることになる。以上説明した構成によ
り、ピストン３５が上死点に位置する状態からクランク
軸２９が図４中、時計方向に回転するに伴い、コンロッ
ド３７の大端部の外周がクランクケース３の内周壁５７
に近接し、この時点でコンロッド収容室６０が吸入室Ａ
と圧縮室Ｂとに区画され、さらにクランク軸２９の回転
に伴い一方の室Ａに空気が吸入されると共に、他方の室
Ｂ内の前行程で吸入された空気が圧縮される容積型過給
機構が構成される。なお、係る容積型過給機構の構成
は、上述の特開平６−９３８６９号公報に詳細に記載さ
れている。

【００１５】（吸気系の説明）クランクケース３の吸入
室Ａ側には、吸気系手段が設けられている。この吸気系
手段は、吸気室ハウジング７５、吸気管７７、気化器７
９、及びエアクリーナ８１から成る。前記吸気室ハウジ
ング７５は、二つのハウジング片７５ａ，７５ｂから成
り、内部に吸気室Ｄを画定している。前記吸気室ハウジ
ング７５の一方のハウジング片７５ａはクランクケース
３に結合され、他方のハウジング片７５ｂには吸気管７
７の一端が連結されている。前記吸気管７７は、前記他
方のハウジング片７５ｂから、船首方向に向かって伸び
気化器７９を介してエアクリーナ８１に接続されている
（図４参照）。前記クランクケース３及び前記ハウジン
グ片７５ａには、各々、吸入室Ａと吸気室Ｄとを連通す
る開口が形成されており、ハウジング片７５ａ側の開口
８５に、吸入室Ａの圧力が吸気室Ｄの圧力より低くなる
と開くリード弁手段８７が設けられている。即ち、新気
は空気が取り入れられる一つのエアクリーナ８１、燃料
が霧化混合される一つの気化器７９、一つの吸気管７７
を経て、一つの吸気室ハウジング７７にいたり、ここ
で、分岐して各気筒毎の開口８５より各気筒毎のクラン
ク隔室５０、即ちコンロッド収容室６０に吸引される。

【００１６】（加圧吸気系の説明）また、クランクケー
ス３の圧縮室Ｂ側には、加圧吸気系手段が上下に並設さ
れている。この上下二つの加圧吸気系手段は、クランク
ケース３に取り付けられた一つの各気筒共通の加圧吸気
室ハウジング６３と、各気筒に対応する上下二つの加圧
吸気管６５とから成る。前記加圧吸気室ハウジング６３
は、二分割式のハウジング片６３ａ，６３ｂからなり、
一方のハウジング片６３ａがクランクケース３に固定さ
れ、他方のハウジング片６３ｂには加圧吸気管６５が接
続され、これら二つのハウジング片６３ａ，６３ｂで内
部に加圧吸気室Ｃを形成している。前記加圧吸気管６５
の他端は、シリンダヘッド７に形成された吸気ポート１
５の一端に接続されており、該加圧吸気管６５の途中に
は、アクセルグリップ（図示せず）の操作に連動して開
閉するバタフライ型スロットル弁６７が設けられてい
る。このバタフライ型スロットル弁６７は、吸気系手段
を構成する気化器７９に設けられたスロットル弁（図示
せず）と連動して動くように設けられ、これにより、気
化器７９が吸気ポート１５から離れていることによる応
答性の遅れを防止している。クランクケース３と前記ハ
ウジング片６３ｂとの結合部には、加圧吸気室Ｃと圧縮
室Ｂとを連通する開口６９が形成されており、この開口
６９に、加圧吸気室Ｃの圧力が圧縮室Ｂの圧力より低く
なると開弁するリード弁手段７１が取り付けられてい
る。前記加圧吸気室ハウジング６３及び加圧吸気管６５
には、冷却水が流れるウォータジャケット７３が形成さ
れており、このウォータジャケット７３は、シリンダブ
ロック５及びシリンダヘッド７のウォータジャケット
（符号なし）と連通している。このウォータジャケット
７３内を流れる冷却水により、コンロッド３７で圧縮さ
れて昇温する新気を、加圧吸気室ハウジング６３及び吸
気加圧管６５において冷却する。これにより、燃焼室１
３への新気の充填効率の低下を防止し、エンジン性能を
高く維持することができるようになる。なお、加圧吸気
室ハウジング６３を各気筒毎に独立とし、上下の加圧吸
気系手段を気筒毎に完全に独立させてもよい。

【００１７】（加圧吸気系と吸気系とを連結するバイパ
ス通路）上記した加圧吸気室Ｃと吸気室Ｄとは、小径の
バイパス通路８８で連通されている。このバイパス通路
８８の途中の加圧吸気室Ｃに近い位置にはバタフライ弁
８８ａが配置されており、このバタフライ弁８８ａはア
クセル操作に連動して開閉し、低負荷時（バタフライ式
スロットル弁６７の開度が小さい時）に開となり、中・
高負荷時に閉となる。なお、加えて、急減速時に先行し
て閉から開へ動作するようにしてもよい。バタフライ式
スロットル弁６７の開度が小の時には過給新気量が少な
くてよいので、バタフライ弁８８ａを開として加圧吸気
室Ｃの圧力を下げ、コンロッド３７のポンプ仕事量を減
らし、これによりロス馬力が小さくできる。また、急減
速時に、加圧吸気室Ｃの出口側でバタフライ式スロット
ル弁６７が急閉されて加圧吸気室Ｃ内の圧力が急上昇
し、ロス馬力が急上昇したり、エンジンストールが発生
したりする場合には、急減速時バタフライ弁８８ａを開
とするとよい。図４では、前記バイパス通路８８はエン
ジン断面図に重ね描きしているが、バイパス通路８８は
図３に示すようにエンジン１の上方を通過している。前
記したように加圧吸気室Ｃを各気筒毎に独立して設ける
場合には、各気筒毎の加圧吸気室Ｃから気筒数のバイパ
ス通路上流管が導かれ、途中で合体し一本のバイパス通
路下流管とされて吸気室Ｄに連通するようにする。そし
て、前記バタフライ弁８８ａは、各バイパス通路上流管
毎か、又は合体後のバイパス下流管に配置される。バタ
フライ弁８８ａをバイパス通路下流管に設ける場合に
は、一つの弁でよい。これにより、各加圧吸気室Ｃは、
少なくともバタフライ弁８８ａが開となる時、互いに連
通することになり、各気筒における加圧性能に差が出る
場合（各部のシール能力が経時変化した場合に発生す
る）でも、燃焼室１３への充填新気量のバランスを取る
ことができ、各気筒における出力を平準化して振動増大
を防止することができる。この特徴は本実施例のように
加圧吸気室Ｃを各気筒共通に形成した場合でも同様に得
られる。

【００１８】（排気系の説明）また、シリンダヘッド７
における各気筒の排気ポート１７には各々排気管８９が
接続されている。この排気管８９は、下方に向かって伸
び、下流で集合してエンジン１とアッパーケース１０５
との間に挿入配置されるエキゾーストガイド１３０を貫
通し、下方のアッパーケース１０５内に侵入し、排気ガ
スをアッパーケース内に形成された排気通路１２８に導
いている（図１及び図２参照）。これにより、前述のよ
うに排気ガスはアッパーケース１０５、ロアケース１０
６、及びプロペラハウジング１１７内に形成された排気
通路１２８を通過して水中に排気される。また、前記排
気管８９には、冷却水が流れるウォータジャケット９１
が形成されており、このウォータジャケット９１は、シ
リンダブロック５及びシリンダヘッド７に形成されたウ
ォータジャケット（符号なし）に繋がっている。

【００１９】（オイル関係の説明）以上説明したように
構成されたエンジン１におけるクランク軸２９及びピス
トン３５には、オイル供給手段９３を介して２サイクル
オイルが不図示のオイルタンクから供給されている。ま
た、吸気バルブ１９及び排気バルブ２１の動弁機構に
は、シリンダヘッド７に設けられたオイル供給孔９５を
介して供給された４サイクルオイルが、不図示のオイル
溜まりにためられ、不図示のオイルポンプにより循環供
給される。

【００２０】（第一実施例特有の効果）以上説明したよ
うに、この第一の実施例に係るエンジン１では、二つの
シリンダボア１１を通る面Ｙを境に、加圧吸気系手段と
吸排気系手段とが左右に分けて配置されているので（図
２及び図４参照）、各気筒毎の加圧吸気系手段の長さが
不揃いとなることなく、これにより各気筒毎の加圧吸気
系管路の抵抗が大きく不揃いになることがなくなるの
で、各気筒毎の出力差が出にくい。また各気筒毎の加圧
吸気系手段は、全てがシリンダボア１１を通る面Ｙを境
として一方の側でクランク室とシリンダヘッド７とを結
ぶことができるので、エンジン１をコンパクトに形成で
きる。また各気筒毎の加圧吸気系手段を、全てシリンダ
ボア１１を通る面Ｙを境として一方の側に配置したの
で、共通の加圧吸気室Ｃを形成し易く、上流側の加圧特
性に気筒毎の差が出ても、加圧吸気室Ｃで加圧特性を均
一にすることができ、各気筒毎の出力差が出にくくでき
る。また、各気筒毎の加圧吸気系手段を、全てシリンダ
ボア１１を通る面Ｙを境として一方側に配置したので、
バラフライ型スロットル弁６７も全てシリンダボア１１
を通る面Ｙを境として一方側に集中配置できるようにな
り、不図示のバタフライ型スロットル弁６７の回動駆動
用装置をコンパクトに構成することができる。また、全
ての気筒において加圧吸気系手段をシリンダボア１１を
通る面Ｙを境として一方側に配置する一方、他方側に排
気系手段を配置しているので、加圧吸気が排気熱の影響
を受けにくく、充填効率の低下をきたすことがない。ま
た、全ての気筒において加圧吸気系手段をシリンダボア
１１を通る面Ｙを境に一方側に配置する一方、他方側に
吸気系手段を配置しているので、吸気系手段を各気筒毎
に隣接して配置することができ、その結果、各気筒毎の
クランク室へ分岐する前の吸気系手段を共通化すること
が可能になり、コンパクトかつ安価に吸気系手段を構成
することができる。また、全ての気筒において吸気系手
段と排気系手段をシリンダボア１１を通る面Ｙを境とし
て一方側に配置し、且つ前後方向に並設しているので、
エンジンの左右方向の幅を小さくできる。本実施例にお
けるクランク室過給式多気筒エンジンでは、全ての気筒
において吸気系手段と排気系手段を一方側に配置し、加
圧吸気系手段を他方側に配置しているので、全ての気筒
において、ガス（新気及び排気）が、吸気系手段からク
ランク隔室５０（詳細には、コンロッド収容室６０）、
クランク隔室５０から加圧吸気系手段、加圧吸気系手段
から吸気ポート、吸気ポートから燃焼室を介して排気ポ
ート、排気ポートから排気系手段へと流れ、ガスの流れ
が、シリンダボア１１を通る面Ｙを境に一方側から他方
側へと移る時に、クランク隔室５０及び燃焼室以外の部
分、即ち、気筒の外側となる部分を通過することがな
い。前記したように気筒の外側となる部分をガスの流れ
が通過する場合、即ち、加圧吸気系手段を前記面Ｙを境
に一方側から他方側にかけて配置する場合には、気筒に
加えて加圧吸気系手段がエンジンのクランク軸方向の長
さを決めることになり、特に多気筒エンジンにおいて一
部あるいは全ての気筒において加圧吸気系を前記面Ｙを
境に一方側から他方側にかけて配置する場合には、エン
ジン１のクランク軸方向の長さ、即ち、本実施例のよう
に船外機に搭載する場合にはエンジンの高さを高くして
しまうが、この第１実施例に係るエンジン１では、二つ
のシリンダボア１１を通る面Ｙを境に、吸排気系手段と
加圧吸気系手段とが左右に分けて配置されているので、
加圧吸気系手段及び吸排気系手段を構成する各種部品が
エンジン高（即ち、エンジンのクランク軸方向の長さ）
を高くすることなない。従って、上記第一の実施例に示
したクランク室過給式多気筒エンジンの構成によれば、
エンジン１を船外機１００に横置きで搭載した場合で
も、エンジン１のエンジン高が高くないので、船体の上
端より上方に突出するアッパーハウジング１０２の高さ
が極端に高くなることはなく、例えば、釣り等に船を使
用する場合に、船外機側からも竿を出すことができる。
また、第一の実施例によれば、エアクリーナ及び気化器
をアッパーハウジング内の前方に配置しているので、走
航中に走航風を十分に当てることができ、これらエアク
リーナ及び気化器を十分に冷却することができるように
なる。さらに、第一実施例によれば、加圧吸気室ハウジ
ング及び加圧吸気管のウォータジャケットをエンジンの
ウォータジャケットに連通するように構成しているの
で、加圧吸気室ハウジング及び加圧吸気管用に別個に冷
却水供給ポンプ等を設ける必要がない。

【００２１】（水上走航船に搭載した場合の実施例）次
に、図５〜図７を参照して本発明の第２の実施例に係る
クランク室過給式多気筒エンジン（以下、単にエンジン
と称する。）を水上走航船に搭載した例を説明する。図
５は、エンジンを搭載した水上走航船の一部断面概略側
面図、図６は、図５における水上走航船の一部断面概略
上面図、図７は、船体後方から見た、船体とエンジンと
の位置関係を表す図である。尚、本実施例に係るエンジ
ンは、吸気系手段及び排気系手段の構成以外は、第１の
実施例で説明したエンジンと同じ構成であるので、エン
ジンに係る符号は全て第１実施例と同じ符号を使用し、
また、同じ構成の部分の説明は省略する。

【００２２】（水上走航船の説明）図５における符号１
５０は水上走航船を示している。この水上走航船１５０
は、乗員が船体１５２上に設けられたシート１５４に跨
って座り、このシート１５４の前方に設けられた走航ハ
ンドル１５６を掴んで走航するように構成されている。
前記船体１５２の内部の略中央部分にはエンジン１が搭
載されており、また、船体１５２の後方にはジェットポ
ンプ式推進装置１５８が設けられている。前記ジェット
ポンプ式推進装置１５８は、流路形成管１６０、ディフ
レクタノズル１６２、及びプロペラ１６４から構成され
ており、流路形成管１６０は、その一端が船体１５２の
底面に開口し、そこから船体１５２の後方に向かって湾
曲しながら船体１５２の後部まで伸びている。この流路
形成管１６０の後端部には、ハンドル１５６の操作に応
じて左右に回動し、不図示のレバーにより上下に回動す
るディフレクタノズル１６２が連結されており、また、
流路形成管１６０の内部にはプロペラ１６４が配置され
ている。このプロペラ１６４は、エンジン１のクランク
軸２９に連結された駆動軸１６６に固定されている。上
記した構成により、エンジン１が駆動すると、駆動軸１
６６がプロペラ１６４を回転させて流路形成管１６０内
に、その船底側開口から吸い込まれ、後部開口から噴射
されるジェット水流を作り出す。前記ジェット水流は、
ハンドル１５６の操作に応じてディフレクタノズル１６
２によって適当な方向に噴射される。

【００２３】（エンジンの説明）エンジン１は、２つの
気筒を並設した水冷式のクランク室過給式４サイクル２
気筒エンジンであり、クランクケース３、シリンダブロ
ック５、シリンダヘッド７、及びヘッドカバー９を積層
締結して構成されている。このエンジン１は、そのクラ
ンク軸２９が船体１５２の前後方向を向くように配置さ
れ、クランクケース３の下端に設けられた４つのエンジ
ン固定用ブラケット３ａ及び防振マウント３ｂにより船
体１５２の底部のエンジンヘッド１５２ａに固定されて
いる。

【００２４】（加圧吸気系手段及び吸排気系手段の説
明）図７を参照すると分かるように、このエンジン１
は、二つのシリンダボア１１を通る面Ｙを境に左舷側に
加圧吸気系手段が配置され、右舷側に吸気系手段及び排
気系手段が配置されている。前記加圧吸気系手段は、前
後気筒共通の加圧吸気室ハウジング６３と前後気筒独立
の加圧吸気管６５から成る。尚、図６中、符号６７ａは
各加圧吸気管６５に設けられたバタフライ型スロットル
弁（図示せず、第１実施例における符号６７参照）の動
きを連動させる駆動リンクを示している。前記吸気系手
段は、吸気室ハウジング７５、吸気管７７、気化器７
９、及びエアクリーナ８１から成り、前記吸気管７７
は、その一端が吸気室ハウジング７５に接続され、そこ
から船体１５２の右舷側に伸びて気化器７９を介してエ
アクリーナ８１に接続されている。前記排気系手段は、
各気筒の排気ポート１７に接続された共通の排気管８９
から成る。この排気管８９は、前記排気ポート１７か
ら、エンジン１のシリンダブロック５及びシリンダヘッ
ド７と前記エアクリーナ８１との間を通って、船体１５
２の後方に向かって伸び、その他端は、船体１５２にお
ける前記ジェットポンプ式推進装置１５８を収納してい
る隔室１６８内に開口している（図６参照）。

【００２５】（水上走航船に搭載した場合の実施例２）
最後に、図８及び図９を参照して本発明の第３の実施例
に係るクランク室過給式多気筒エンジン（以下、単にエ
ンジンと称する。）を水上走航船に搭載した例を説明す
る。図８は、エンジン１を搭載した水上走航船の一部断
面概略上面図、図９は、船体後方から見た、船体とエン
ジンとの位置関係を表す図である。尚、本実施例に係る
エンジンは、吸気系手段及び排気系手段の構成以外は、
第１及び第２の実施例で説明したエンジンと同じ構成で
あるので、エンジンに係る符号は全て第１実施例と同じ
符号を使用し、また、同じ構成の部分の説明は省略す
る。また、本実施例に係る水上走航船は第２実施例の水
上走航船と同じ構成であるので、水上走航船に係る符号
は全て第２実施例と同じ符号を使用し、構成の詳細な説
明は省略する。

【００２６】（エンジンの説明）このエンジン１は第１
及び第２実施例と同様二つのシリンダボア（図示せず）
を並設したクランク室過給式４サイクル２気筒エンジン
であり、そのクランク軸２９の軸線が船体１５２の前後
方向を向くように配置され、クランクケース３の下端に
設けられた４つのエンジン固定用ブラケット３ａ及び防
振マウント３ｂ（二つは図示せず）により船体１５２の
底部のエンジンヘッド１５２ａに固定されている。図面
を参照すると分かるように、このエンジン１は、二つの
シリンダボア１１を通る面Ｙを境に左舷側に加圧吸気系
手段が配置され、右舷側に吸気系手段及び排気系手段が
配置されている。前記加圧吸気系手段は、加圧吸気室ハ
ウジング６３と加圧吸気管６５から成る。前記加圧ハウ
ジング６３及び加圧吸気管６５は各気筒毎に設けられて
いる。尚、図８中、符号６７ａは各加圧吸気管６５に設
けられたバタフライ型スロットル弁（図示せず、第１実
施例における符号６７参照）の動きを連動させる駆動リ
ンクを示している。前記吸気系手段は、吸気室ハウジン
グ７５、吸気管７７、気化器７９、及びエアクリーナ８
１から成り、前記吸気管７７は、その一端が吸気室ハウ
ジング７５に接続され、そこから船体１５２の上方に伸
びて気化器７９を介してエアクリーナ８１に接続されて
いる。前記排気系手段は、各気筒の排気ポート１７に接
続された共通の排気管８９から成る。この排気管８９
は、前記排気ポート１７から、前記吸気管７７の外側を
通って船体１５２の後方に向かって伸び、その他端は、
船体１５２における前記ジェットポンプ式推進装置１５
８を収納している隔室１６８内に開口している（図８参
照）。

【００２７】（第２実施例及び第３実施例の効果）以上
説明した第２及び第３の実施例のエンジンによれば、重
量のある加圧吸気系手段と吸排気系手段とを、エンジン
の二つのシリンダボアを通る面Ｙを境に左右に分けて配
置しているので、図示実施例のようにエンジンを縦置き
に配置すると、水上走航船自体の横方向の重量バランス
がよくなり、その結果、水上走航船のローリングモーメ
ントが減少する。上記した第２及び第３の実施例によれ
ば、加熱されて熱くなりやすい加圧吸気系手段と排気系
手段とが左右に分けて配置されているので熱が分散さ
れ、局部的に熱が篭もることがなく、特に、第３実施例
によれば、前記加圧吸気系手段と排気系手段とが、それ
ぞれ、一番外側に配置されているので、これらの手段の
熱を外部に逃がすことができるようになる。また、上記
第２実施例では、エアクリーナ８１及び気化器７９が排
気系手段より外側に配置され、且つ吸込口８１ａが排気
系手段とは反対方向に向いているので、排気系手段近傍
の温度の高い空気が吸気系手段に吸引されることがな
く、高いエンジン性能が得やすい。また上記第３実施例
では、エアクリーナ８１及び気化器７９が排気系手段よ
り上側に配置されているので、船体１５２の脱着可能な
上部カバーを外して行う気化器７９の点検整備が行い易
い。また、この第３実施例においても、エアクリーナ８
１の吸込口８１ａが排気系手段とは反対方向に向いてい
るので、排気系近傍の温度の高い空気が吸気系手段に吸
引されることがなく高いエンジン性能が得やすい。

【００２８】（その他）本実施例では、加圧吸気系手段
を加圧吸気室ハウジングと加圧吸気管とで構成した例を
示しているが、加圧吸気系手段の構成は本実施例に限定
されるものではなく、例えば、加圧吸気管が十分な容積
を持つように構成されていれば、加圧吸気室ハウジング
は使用しなくてもよい。また、本実施例では、加圧吸気
系手段の一部を集合させ、一部を各気筒毎に設けている
が、加圧吸気系手段の構成は、本実施例に限定されるこ
となく、全ての気筒の加圧吸気手段を各気筒毎に独立し
て設けてもよく、また、３気筒以上のエンジンに適用す
る場合には、幾つかに分けて集合させてもよい。さら
に、吸気系手段及び排気系手段の構成も本実施例に限定
されることなく、必要に応じて、各気筒毎に、又は集合
させて設けられ得る。さらにまた、本実施例では、吸気
管に気化器を設け、加圧吸気管の吸気ポートの近くに、
前記気化器とは別のスロットル弁を設け、この別のスロ
ットル弁によってスロットル操作に対するエンジン出力
の応答遅れを防止しているが、気化器を設ける位置は本
実施例に限定されるものではなく、例えば、加圧吸気管
の吸気ポートの近くに設けてもよい。このように気化器
を加圧吸気管の吸気ポートの近くに設けた場合は、スロ
ットル弁を気化器とは別に設ける必要はないが、加圧吸
気管からの圧力漏れがないように、加圧吸気管における
気化器を設けた部分を十分にシールする必要がある。ま
た、気化器を加圧吸気管に設ける場合は、気化器内の圧
力を加圧吸気管における気化器より下流側の圧力より高
くしなければならないので、何らかの手段で気化器内の
フロート室を圧力を高くする必要がある。また、本実施
例では、気化器を使用して混合気を作るエンジンを例に
挙げて本発明に係るクランク室過給式多気筒エンジンを
説明しているが、燃料供給方法は本実施例に限定される
ことなく、燃料噴射装置を用いてもよいことはもちろん
である。以上説明した本実施例では、本発明に係るクラ
ンク室過給式多気筒エンジンを船外機及び水上走航船に
搭載した例を示しているが、本発明に係るクランク室過
給エンジンは、これら船外機や水上走航船に搭載するも
のに限定されるものではないことはもちろんであり、自
動二輪車、発電機、雪上車、或いはゴルフカー等に搭載
する場合もあり得る。

【発明の効果】以上説明した本発明に係るクランク室過
給式多気筒エンジンによれば、排気系手段と加圧吸気系
手段とを、複数のシリンダ中心を通る面を境に分けて配
置しているので、これらの手段を構成する部品によっ
て、エンジンがクランク軸方向に長くなることがなく、
エンジン全体をコンパクトにすることができるという効
果を奏する。また、本発明のクランク室過給式多気筒エ
ンジンによれば、比較的重量の重い、排気系手段と加圧
吸気系手段とを分けて配置しているので、エンジン全体
の重量バランスがよくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】クランク室過給エンジン１を搭載した船外機
１００の概略側面図である。

【図２】図１における一部断面Ａ視図である。

【図３】船外機側方から見た、アッパーケースとエン
ジンとの位置関係を表す概略縦断面図である。

【図４】図１におけるアッパーケース部分の概略横断
面図である。

【図５】エンジンを搭載した水上走航船の一部断面概
略側面図である。

【図６】図５における水上走航船の一部断面概略上面
図である。

【図７】船体後方から見た、船体とエンジンとの位置
関係を表す図である。

【図８】エンジン１を搭載した水上走航船の一部断面
概略上面図である。

【図９】船体後方から見た、船体とエンジンとの位置
関係を表す図である。

【符号の説明】

１クランク室過給式多気筒エンジン３クランクケース５シリンダブロック７シリンダヘッド９ヘッドカバー１１シリンダボア１３燃焼室１５吸気ポート１７排気ポート１９吸気バルブ２１排気バルブ２３バルブスプリング２５カム軸２７スプロケット２８チェーン２９クランク軸３１ロッカシャフト３３ロッカアーム３５ピストン３５ａ凹部３５ｂ切欠き３７コンロッド３９クランクピン４１クランクウェブ４５ジャーナル部４７発電機４９隔壁５０クランク隔室５０（クランク室）５１嵌合部（シリンダブロック）５２嵌合孔（クランクケース）５３切欠き（クランクケース）５５切欠き（シリンダブロック）５７内周壁（クランクケース）５９収容凹部（クランクケース）６０コンロッド収容室６１密閉リング６３加圧吸気室ハウジング６３ａハウジング片６３ｂハウジング片６５加圧吸気管６７バタフライ型スロットル弁６９開口（クランクケース圧縮室側））７１リード弁手段７３ウォータジャケット７５吸気室ハウジング７５ａハウジング片７５ｂハウジング片７７吸気管７９気化器８１エアクリーナ８５開口（吸気室ハウジング）８７リード弁手段８８バイパス通路８９排気管９１ウォータジャケット９３オイル供給手段（２サイクルオイル）９５オイル供給孔Ａ吸入室Ｂ圧縮室Ｃ加圧吸気室Ｄ吸気室Ｙ二つのシリンダを通る面Ｆ船体の前進方向１００船外機１０２アッパーカウリング１０３ボトムカウリング１０４エプロン１０５アッパーケース１０６ロアケース１０８クランプブラケット１１０船体１１２船尾板１１４プロペラ１１６駆動装置１１７プロペラボス１１８プロペラ駆動軸１２０正転ベベルギヤ１２２逆転ベベルギヤ１２４クラッチ操作レバー１２６出力軸１２８排気通路１３０エキゾーストガイド（水上走航船）１５０水上走航船１５２船体１５４シート１５６ハンドル１５８ジェットポンプ式推進装置１６０流路形成管１６２ディフレクタノズル１６４プロペラ１６６駆動軸１６８隔室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｂ 33/24 Ｆ０２Ｂ 33/44 Ｃ 33/44 Ｂ６３Ｈ 21/26 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のシリンダを有し、各シリンダに対応するクランク室、クランクウェブ、及
びピストンで各シリンダ毎にコンロッド収容室を形成
し、各コンロッド収容室を、対応するコンロッドで吸入室と
圧縮室とに区分けし、前記吸入室に吸気系手段を接続し、前記圧縮室と燃焼室の吸気孔とを加圧吸気系手段で連通
させ、前記燃焼室の排気孔に排気系手段を接続したクランク室
過給式エンジンにおいて、複数のシリンダのシリンダ中心を通る面を境に一方側に
前記排気系手段を配置し、他方側に加圧吸気系手段を配
置したことを特徴とするクランク室過給式多気筒エンジ
ン。
【請求項２】複数のシリンダのシリンダ中心を通る面
を境に前記排気系手段を配置した側に吸気系手段を配置
したことを特徴とする請求項１に記載のクランク室過給
式多気筒エンジン。
【請求項３】前記加圧吸気系手段が、加圧吸気通路
と、少なくとも加圧吸気通路の断面積より大きい断面積
を有する加圧吸気室とから成ることを特徴とする請求項
１又は２に記載のクランク室過給式多気筒エンジン。