特開 2023-73139 船外機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023073139

(43)【公開日】2023-05-25

(54)【発明の名称】船外機

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/10 20100101AFI20230518BHJP

   B63H 20/24 20060101ALI20230518BHJP

   F02F 1/42 20060101ALI20230518BHJP

   F01N 13/12 20100101ALI20230518BHJP

【ＦＩ】

F01N13/10

B63H20/24 100

F02F1/42 B

F01N13/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021185988

(22)【出願日】2021-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】笠井 慎也

(72)【発明者】

【氏名】中山 幸一

(72)【発明者】

【氏名】前川 真也

【テーマコード（参考）】

3G004

3G024

【Ｆターム（参考）】

3G004AA05

3G004BA03

3G004DA01

3G024AA11

3G024DA17

3G024DA23

3G024EA11

(57)【要約】

【課題】エンジンの排気の圧力損失の低減を図ることができる船外機を提供する。
【解決手段】船外機４は、エンジン２０と、中継排気管８５と、中継排気管８５に接続された下流排気管８６と、エンジン２０によって駆動されるプロペラとを含む。エンジン２０は、垂直方向に沿って直列に配置された複数のシリンダ２４と、複数のシリンダ２４の燃焼室２８からそれぞれ側方へ延びる複数の排気ポート５４と、複数の排気ポート５４に接続されて下方へ延びる上流排気管８１とを含む。上流排気管８１の下端部８１Ａは、上方から中継排気管８５に接続されている。上流排気管８１において下端部８１Ａよりも上方に位置する上流部８１Ｂは、下方へ直線状に延びている。下端部８１Ａは、左右方向において上流部８１Ｂよりも燃焼室２８に接近して配置されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

垂直方向に沿って直列に配置された複数のシリンダと、前記複数のシリンダの燃焼室からそれぞれ側方へ延びる複数の排気ポートと、前記複数の排気ポートに接続されて下方へ延びる上流排気管と、を含むエンジンと、
前記上流排気管の下端部が上方から接続された中継排気管と、
前記中継排気管に接続された下流排気管と、
前記エンジンによって駆動されるプロペラと、
を含み、
前記上流排気管において前記下端部よりも上方に位置する上流部は、下方へ直線状に延び、
前記下端部は、左右方向において前記上流部よりも前記燃焼室に接近して配置されている、船外機。

【請求項2】

前記複数の排気ポートの全ては、前記上流部に接続されている、請求項１に記載の船外機。

【請求項3】

前記エンジンは、前記燃焼室における吸排気のために回転するカムシャフトと、前記複数のシリンダの下方に配置されて前記カムシャフトを回転させるカムチェーンと、を含み、
前記上流排気管において、前記上流部は、前記カムチェーンよりも側方に配置され、前記下端部の少なくとも一部は、前記カムチェーンの真下に配置されている、請求項１又は２に記載の船外機。

【請求項4】

前記上流部の内面において前記上流排気管の中心軸線よりも前記燃焼室から側方へ離れた第１領域と、前記下端部の内面において前記中心軸線よりも前記燃焼室から側方へ離れた第２領域とは、面一になっている、請求項１～３のいずれか一項に記載の船外機。

【請求項5】

前記複数の排気ポートが設けられて前記上流排気管が一体形成されたシリンダヘッドを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の船外機。

【請求項6】

前記中継排気管は、前記下端部が差し込まれる内管と、前記内管を取り囲む外管と、を含み、
前記内管と前記外管との間には、冷却水の流路が区画されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の船外機。

【請求項7】

前記エンジンは、前記燃焼室に接続された吸気路と、垂直方向に沿って配置されたクランクシャフトと、前記クランクシャフトの上端部に取り付けられて前記クランクシャフトと一体回転するロータと、を含み、
前記ロータの回転が伝達されることによって駆動され、前記吸気路を流れる空気を圧縮する過給器をさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の船外機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船外機に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に開示された船外機は、排気排出路が形成されたエンジンホルダと、エンジンホルダの上部に設置されたエンジンと、エンジンによって駆動されるプロペラと、排気マニホールドとを含む。エンジンは、垂直方向に沿って直列に配置された複数のシリンダが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックに対して後方から接続されたシリンダヘッドとを含む。シリンダヘッドには、複数のシリンダにそれぞれ対応する複数の燃焼室と、各燃焼室に繋がる排気ポートとが形成されている。排気マニホールドは、シリンダヘッドの側面とエンジンホルダの側面とに跨るように配置されている。排気マニホールド内には、シリンダブロックの各排気ポートとエンジンホルダの排気排出路とを繋ぐ排気通路が形成されている。排気通路は、各排気ポートから延びて排気マニホールド内で集合されて排気排出路に繋がっている。エンジンの作動に応じて各燃焼室内で発生した排気は、対応する排気ポートと、排気通路と、排気排出路とを流れてから船外機の外に排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－１６５２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の船外機では、シリンダヘッドの側面とエンジンホルダの側面とに跨るように配置された排気マニホールドの構造上、排気マニホールド内の排気通路の下端部は、折れ曲がって、エンジンホルダの排気排出路に対して側方から接続されている。この場合、排気通路を下方へ流れて排気通路の下端部に到達した排気は、排気排出路に流入するために、側方へ向きを変える必要があるので、排気の圧力損失が増大する場合がある。排気の圧力損失の増大は、エンジンの性能を低下させる要因の一つなので、排気の圧力損失を低減できると望ましい。

【0005】

そこで、本発明の一実施形態は、エンジンの排気の圧力損失の低減を図ることができる船外機を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態は、エンジンと、中継排気管と、前記中継排気管に接続された下流排気管と、前記エンジンによって駆動されるプロペラと、を含む、船外機を提供する。前記エンジンは、垂直方向に沿って直列に配置された複数のシリンダと、前記複数のシリンダの燃焼室からそれぞれ側方へ延びる複数の排気ポートと、前記複数の排気ポートに接続されて下方へ延びる上流排気管と、を含む。前記上流排気管の下端部は、上方から前記中継排気管に接続されている。前記上流排気管において前記下端部よりも上方に位置する上流部は、下方へ直線状に延びている。前記下端部は、左右方向において前記上流部よりも前記燃焼室に接近して配置されている。

【0007】

この構成により、船外機では、エンジンが駆動力を発生すると、プロペラが駆動されるので、船外機が推進力を発生する。エンジンにおいて直列に配置された複数のシリンダの燃焼室のそれぞれで発生した排気は、対応する排気ポートを側方へ流れた後に、上流排気管を下方へ流れてから中継排気管及び下流排気管を順に流れて、船外機の外に排出される。上流排気管では、下端部が、下端部よりも上方に位置する上流部よりも燃焼室に接近して配置されているので、上流排気管の下端部と中継排気管との接続部を燃焼室に接近して配置することができる。これにより、当該接続部が、左右方向における船外機の外方へ突出することを抑制できるので、左右方向における船外機のコンパクト化を図れる。

【0008】

上流排気管の上流部は、下方へ直線状に延びているので、上流部を下方へ流れる空気は、ほとんど向きを変えることなく、上流排気管の下端部に到達することができる。さらに、上流排気管の下端部は、中継排気管に対して上方から接続されているので、下方へ流れて排気通路の下端部に到達した排気は、ほとんど向きを変えることなく、中継排気管に流入することができる。これにより、上流排気管から中継排気管に向かう排気を円滑に流すことができるので、エンジンの排気の圧力損失の低減を図ることができる。

【0009】

本発明の一実施形態においては、前記複数の排気ポートの全ては、前記上流部に接続されている。

【0010】

この構成により、全ての燃焼室で発生した排気を上流排気管から中継排気管に向けて円滑に流すことができるので、エンジンの排気の圧力損失の一層の低減を図ることができる。

【0011】

本発明の一実施形態においては、前記エンジンは、前記燃焼室における吸排気のために回転するカムシャフトと、前記複数のシリンダの下方に配置されて前記カムシャフトを回転させるカムチェーンと、を含む。前記上流排気管において、前記上流部は、前記カムチェーンよりも側方に配置され、前記下端部の少なくとも一部は、前記カムチェーンの真下に配置されている。

【0012】

この構成により、上流排気管において、下端部を上流部よりも燃焼室に接近して配置することができる。

【0013】

本発明の一実施形態においては、前記上流部の内面において前記上流排気管の中心軸線よりも前記燃焼室から側方へ離れた第１領域と、前記下端部の内面において前記中心軸線よりも前記燃焼室から側方へ離れた第２領域とは、面一になっている。

【0014】

この構成により、上流排気管の排気は、上流部の第１領域及び下端部の第２領域に沿って下方へ流れることによって、ほとんど向きを変えることなく、下端部に到達することができるので、エンジンの排気の圧力損失の一層の低減を図ることができる。

【0015】

本発明の一実施形態においては、前記船外機は、前記複数の排気ポートが設けられて前記上流排気管が一体形成されたシリンダヘッドを含む。

【0016】

この構成により、エンジンのシリンダヘッドでは、複数の排気ポートと上流排気管とが一体形成されているので、エンジンのコンパクト化を図ることができる。

【0017】

本発明の一実施形態においては、前記中継排気管は、前記下端部が差し込まれる内管と、前記内管を取り囲む外管と、を含む。前記内管と前記外管との間には、冷却水の流路が区画されている。

【0018】

この構成により、中継排気管において上流排気管の下端部が接続される部分は、内管及び外管による二重構造を有するため、上流排気管の下端部と中継排気管との接続部が太くなり得る。しかし、前述したように、当該接続部を燃焼室に接近して配置することにより、当該接続部が、左右方向における船外機の外方へ突出することを抑制できるので、二重構造の中継排気管を採用しても、左右方向における船外機のコンパクト化を図れる。

【0019】

本発明の一実施形態においては、前記エンジンは、前記燃焼室に接続された吸気路と、垂直方向に沿って配置されたクランクシャフトと、前記クランクシャフトの上端部に取り付けられて前記クランクシャフトと一体回転するロータと、を含む。前記船外機は、前記ロータの回転が伝達されることによって駆動され、前記吸気路を流れる空気を圧縮する過給器をさらに含む。

【0020】

この構成により、ロータがエンジンの上方に配置されることによってエンジンの下方には存在しないので、上流排気管の下端部を上流部よりも燃焼室に接近して配置するためのスペースをエンジンの下方に確保することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、エンジンの排気の圧力損失の低減を図ることができる船外機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る船舶の模式的な平面図である。

【図2】船舶に含まれる船外機の模式的な側面図である。

【図3】船外機の吸排気系を説明するための模式図である。

【図4】船外機におけるエンジンの要部の背面図である。

【図5】船外機の縦断面背面図である。

【図6】図５から要部を抜き出した拡大図である。

【図7】船外機の要部の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る船舶１の模式的な平面図である。船舶１は、船体２と、船体２に装備された操船装置３及び船外機４とを含む。操船装置３の一例は、船体２の操船席の周辺の操作台５に設けられたステアリングホイール６及びスロットルレバー７と、船外機４に内蔵されたＥＣＵ（電子制御ユニット）８とステアリングホイール６及びスロットルレバー７とをつなぐ通信バス９とを含む。操船者は、操舵のためにステアリングホイール６を左右方向に回動させる。操船者は、船外機４の出力調整のためにスロットルレバー７を前後方向に回動させる。操舵及び船外機４の出力調整のために操船者によって操作されるジョイスティック１０が操作台５に設けられてもよい。

【0024】

船外機４は、船体２に推進力を与える船舶用推進機の一例であって、単数又は複数設けられる。単数設けられる場合の船外機４は、船体２の船尾２Ａ及び船首２Ｂを通って前後方向に沿う仮想の中心線Ｃ上において、船尾２Ａに取り付けられる。複数設けられる場合の船外機４は、中心線Ｃに対して左右対称な位置において、船尾２Ａに取り付けられる。

【0025】

図２は、船外機４の模式的な左側面図である。図２における左方が、船外機４の前方であり、図２における右方が、船外機４の後方である。図２における上方が、船外機４の上方であり、図２における下方が、船外機４の下方である。上下方向は、垂直方向でもある。図２の紙面に直交する方向が船外機４の左右方向である。以下では、船外機４を後方から見たときを基準として船外機４の左右の向きを特定する。そのため、図２の紙面に直交する方向における手前が、船外機４の左方であり、図２の紙面に直交する方向における奥が、船外機４の右方である。

【0026】

船外機４は、船外機４を船尾２Ａに取り付けるための取付機構１１と、船外機本体１２とを含む。取付機構１１は、船尾２Ａに固定されたクランプブラケット１３と、水平に沿って左右方向に延びるチルトシャフト１４を介してクランプブラケット１３に連結されたスイベルブラケット１５と含む。スイベルブラケット１５は、上下方向に延びるステアリングシャフト１６を介して船外機本体１２に連結されている。これにより、船外機本体１２は、概ね垂直な姿勢で、取付機構１１によって船尾２Ａに取り付けられている。

【0027】

船外機本体１２及びスイベルブラケット１５は、クランプブラケット１３に対して、チルトシャフト１４まわりに上下方向に回動可能である。船外機本体１２がチルトシャフト１４まわりに回動されることにより、船外機本体１２が、船体２及びクランプブラケット１３に対して傾けられる。船外機本体１２は、クランプブラケット１３及びスイベルブラケット１５に対して、ステアリングシャフト１６と共に左右方向に回動可能である。船外機本体１２が左右方向に回動すると、船舶１が操舵される。

【0028】

船外機本体１２は、ボックス状のエンジンカバー１７と、エンジンカバー１７から下方に延びる中空のケーシング１８と、ケーシング１８の内部空間を上方から塞ぐようにエンジンカバー１７の下端部に取り付けられた板状のエキゾーストガイド１９とを含む。ケーシング１８の下端部は、ロアケース１８Ａである。船外機本体１２は、エンジンカバー１７内でエキゾーストガイド１９の上面に搭載されたエンジン２０と、ケーシング１８内で上下方向に沿って配置されたドライブシャフト２１と、ロアケース１８Ａ内に配置されたプロペラシャフト２２及び伝達機構２３とを含む。

【0029】

エンジン２０は、船舶用エンジンであって、例えばガソリン等の燃料を燃焼させて動力を発生する内燃機関によって構成される。エンジン２０は、単数又は複数のシリンダ２４を有するシリンダブロック２５と、シリンダ２４内に１つずつ配置されたピストン２６と、シリンダブロック２５内において上下方向に沿って配置されてピストン２６に連結されたクランクシャフト２７とを含む。本実施形態におけるエンジン２０は、４つのシリンダ２４が上下方向に沿って直列に配置された直列四気筒エンジンである。

【0030】

各シリンダ２４の内部空間は、前後方向に沿って延びる円筒状である。各シリンダ２４の内部空間においてピストン２６よりも後方の領域には、燃焼室２８が区画されている。シリンダブロック２５においてクランクシャフト２７を収容した前部分は、クランクケース２５Ａである。

【0031】

エンジン２０は、シリンダブロック２５に対して後方から取り付けられたシリンダヘッド２９と、シリンダヘッド２９に対して後方から取り付けられたヘッドカバー３０とを含む。シリンダヘッド２９及びヘッドカバー３０をシリンダブロック２５の一部とみなしてもよい。シリンダヘッド２９の前面において各シリンダ２４の燃焼室２８に対向する部分には、燃焼室２８の一部として後方へ窪んだ凹部２９Ａが１つずつ設けられている。エンジン２０は、それぞれの凹部２９Ａに露出される吸気バルブ３１及び排気バルブ３２と、上下方向に沿って延びてヘッドカバー３０によって回転可能に支持されたカムシャフト３３とを含む。カムシャフト３３は、吸気バルブ３１及び排気バルブ３２のそれぞれに応じて一対設けられてもよい。

【0032】

クランクシャフト２７は、上下方向に延びるクランク軸線２７Ａを有する。クランクシャフト２７の上端部は、クランクケース２５Ａから上方へはみ出している。クランクシャフト２７の下端部は、ドライブシャフト２１の上端部に結合されている。エンジン２０は、クランクシャフト２７の上端部に固定されたフライホイールマグネト３４と、クランクシャフト２７の下端部とカムシャフト３３の下端部とに掛け回されたカムチェーン３５とを含む。フライホイールマグネト３４は、クランクケース２５Ａよりも上方に配置されている。カムチェーン３５は、シリンダブロック２５内において４つのシリンダ２４の下方に配置されている。

【0033】

各燃焼室２８での混合気の燃焼によって、ピストン２６が、クランク軸線２７Ａと直交する前後方向に往復直線移動する。ピストン２６が往復直線移動すると、クランクシャフト２７が、ドライブシャフト２１を伴って、クランク軸線２７Ａまわりに駆動回転される。クランクシャフト２７の回転に応じて、フライホイールマグネト３４が回転して発電し、カムチェーン３５が周回移動する。カムチェーン３５の周回移動に応じて、カムシャフト３３が回転する。カムシャフト３３の回転に連動して吸気バルブ３１及び排気バルブ３２が作動する。これにより、各燃焼室２８では、吸排気が行われる。

【0034】

プロペラシャフト２２は、ロアケース１８Ａ内において、前後方向に沿って水平方向に延びている。ドライブシャフト２１の下端部は、伝達機構２３によってプロペラシャフト２２の前端部に連結されている。プロペラシャフト２２の後端部は、ロアケース１８Ａから後方に突出している。プロペラシャフト２２の後端部には、船外機４を構成する推進ユニットの一例としてのプロペラ３６が結合されている。プロペラシャフト２２は、前後方向に延びる回転軸線２２Ａまわりにプロペラ３６と共に回転する。

【0035】

伝達機構２３は、ドライブシャフト２１の回転をプロペラシャフト２２に伝達するための構成である。伝達機構２３は、ドライブシャフト２１の下端部に固定された駆動歯車３８と、プロペラシャフト２２の前端部に取り付けられた回転体３９及びドッグクラッチ４０とを含む。駆動歯車３８は、傘歯車である。プロペラシャフト２２は、駆動歯車３８の下方に配置されている。回転体３９は、プロペラシャフト２２に沿って前後方向に並んで配置された第１回転体４１及び第２回転体４２を含む。第１回転体４１及び第２回転体４２は、例えば筒状の傘歯車である。

【0036】

本実施形態では、第１回転体４１が駆動歯車３８よりも前方に配置され、第２回転体４２が駆動歯車３８よりも後方に配置されるが、第１回転体４１と第２回転体４２との前後の位置関係は、本実施形態と逆であってもよい。第１回転体４１の後面において、テーパー状の外周部には歯部４１Ａが形成され、内周部には爪部４１Ｂが形成されている。第２回転体４２の前面において、テーパー状の外周部には歯部４２Ａが形成され、内周部には爪部４２Ｂが形成されている。

【0037】

第１回転体４１は、プロペラシャフト２２の前端部において駆動歯車３８よりも前方の部分を取り囲み、第２回転体４２は、プロペラシャフト２２の前端部において駆動歯車３８よりも後方の部分を取り囲んでいる。第１回転体４１及び第２回転体４２は、互いの歯部４１Ａ及び４２Ａが前後方向に間隔を空けて向かい合うように配置され、駆動歯車３８に噛み合っている。エンジン２０の駆動に伴って駆動歯車３８がドライブシャフト２１と一体回転すると、駆動歯車３８の回転が第１回転体４１及び第２回転体４２に伝達される。これにより、第１回転体４１及び第２回転体４２は、プロペラシャフト２２の回転軸線２２Ａまわりに、互いに逆向きに回転する。

【0038】

ドッグクラッチ４０は、第１回転体４１及び第２回転体４２の間に配置されている。ドッグクラッチ４０は、例えば筒状であって、プロペラシャフト２２の前端部を取り囲んでいる。ドッグクラッチ４０の前端面には、第１爪部４０Ａが形成され、ドッグクラッチ４０の後端面には、第２爪部４０Ｂが形成されている。ドッグクラッチ４０は、例えばスプラインによって、プロペラシャフト２２の前端部に連結されている。したがって、ドッグクラッチ４０は、プロペラシャフト２２の前端部と共に回転する。さらに、ドッグクラッチ４０は、プロペラシャフト２２の前端部に対して前後方向に移動可能である。つまり、ドッグクラッチ４０は、プロペラシャフト２２に対して一体回転可能かつ前後方向に沿って相対移動可能である。

【0039】

伝達機構２３は、ロアケース１８Ａ内でプロペラシャフト２２よりも前方に配置されたシフト機構４３も含む。シフト機構４３は、例えば、上下方向に延びるシフトロッド４４と、シフトロッド４４に結合された電動のシフトアクチュエータ４５とを含む。シフトロッド４４の下端部は、ドッグクラッチ４０に連結されている。シフトアクチュエータ４５がＥＣＵ８（図１参照）の制御によって作動すると、シフトロッド４４は、シフトロッド４４の軸線まわりに回動する。ドッグクラッチ４０は、シフトロッド４４が回動されることにより、切断位置と接続位置との間において前後方向に沿って移動される。

【0040】

切断位置は、図２に示すようにドッグクラッチ４０が第１回転体４１及び第２回転体４２から離れて、これらの回転体３９のいずれにも噛み合わない位置である。ドッグクラッチ４０が切断位置に配置されている状態では、ドライブシャフト２１の回転が伝達される各回転体３９は、空転するので、ドライブシャフト２１の回転がプロペラシャフト２２に伝達されない。以下、このときの船外機４のシフト位置を「ニュートラル」という。

【0041】

接続位置は、ドッグクラッチ４０が第１回転体４１及び第２回転体４２のどちらかと噛み合う位置である。接続位置は、ドッグクラッチ４０の第１爪部４０Ａが第１回転体４１の爪部４１Ｂとだけ噛み合う第１接続位置と、ドッグクラッチ４０の第２爪部４０Ｂが第２回転体４２の爪部４２Ｂとだけ噛み合う第２接続位置とを含む。切断位置は、第１接続位置と第２接続位置との間の位置である。第１接続位置は、切断位置よりも前方であり、第２接続位置は、切断位置よりも後方である。

【0042】

ドッグクラッチ４０が第１接続位置に配置されて第１回転体４１だけに連結された状態では、第１回転体４１の回転がプロペラシャフト２２に伝達されるので、船外機４のシフト位置は「前進」にシフトインされる。すると、ドライブシャフト２１の回転が、第１回転体４１及びドッグクラッチ４０を介してプロペラシャフト２２に伝達されることにより、プロペラ３６が前進回転方向（例えば、後方から見て時計回り）に回転する。これにより、プロペラ３６が、エンジン２０によって駆動されて前進方向の推進力を発生する。

【0043】

ドッグクラッチ４０が第２接続位置に配置されて第２回転体４２だけに連結された状態では、第２回転体４２の回転がプロペラシャフト２２に伝達されるので、船外機４のシフト位置は「後進」にシフトインされる。すると、ドライブシャフト２１の回転が、第２回転体４２及びドッグクラッチ４０を介してプロペラシャフト２２に伝達されることにより、プロペラ３６が、前進回転方向とは反対の後進回転方向に回転する。これにより、プロペラ３６が、エンジン２０によって駆動されて後進方向の推進力を発生する。このように、本実施形態では、第１回転体４１が前進用歯車であって第２回転体４２が後進用歯車である。もちろん、第１回転体４１が後進用歯車であって、第２回転体４２が前進用歯車であってもよい。

【0044】

船外機本体１２は、船外機本体１２の内部に設けられてエンジン２０に接続された排気路４６を含む。排気路４６は、エキゾーストガイド１９を上下方向に貫通してケーシング１８内で下方に延び、プロペラ３６内で後方へ延びている。排気路４６は、プロペラ３６の後端面に設けられた出口４６Ａを含む。船舶１が水に浮かべられてプロペラ３６が水面よりも下方に位置する状態では、出口４６Ａは、水中に位置しているので、出口４６Ａを通過した水が、排気路４６の下流部に進入している。一方、エンジン２０が高速回転しているときには、排気路４６内の水が、エンジン２０からの排気の圧力によって押されて、排気と共に出口４６Ａから排出される。これにより、エンジン２０で生成された排気が水中に排出される。

【0045】

船外機本体１２には、例えば前方へ延びる操舵ロッド４７が固定されている。操舵ロッド４７には、ＥＣＵ８によって制御される電動の操舵アクチュエータ４８が結合されている。操舵アクチュエータ４８が作動することによって、船外機本体１２をステアリングシャフト１６まわりに回動させることができるので、操舵を行うことができる。

【0046】

図３は、船外機４の吸排気系４９を説明するための模式図である。吸排気系４９は、エンジン２０と、空気を圧縮してエンジン２０に供給する過給器５０と、過給器５０によった圧縮された空気を冷却するインタークーラ５１とを含む。

【0047】

吸排気系４９に関連して、エンジン２０は、前述した排気路４６と、吸気路５２と、吸気路５２内に配置された電動のスロットルバルブ５３とを含む。排気路４６は、エンジン２０のシリンダヘッド２９に設けられた複数の排気ポート５４を介して各燃焼室２８に接続されている。吸気路５２は、シリンダヘッド２９に設けられた複数の吸気ポート５５を介して各燃焼室２８に接続されている。吸気路５２において吸気ポート５５とは反対の端部には入口５２Ａが設けられている。ＥＣＵ８がスロットルバルブ５３を制御することによって、スロットルバルブ５３の開度が調節される。

【0048】

過給器５０は、吸気路５２の途中に介装されている。過給器５０は、エンジン２０のクランクシャフト２７の回転によって駆動されるスーパーチャージャである。過給器５０は、吸気路５２の一部を構成する内部空間を有するハウジング５０Ａと、ハウジング５０Ａ内に配置されたコンプレッサーホイール５０Ｂと、コンプレッサーホイール５０Ｂに対して同軸で固定された回転軸５０Ｃとを含む。回転軸５０Ｃにおいてコンプレッサーホイール５０Ｂから離れた端部は、ハウジング５０Ａの外に配置されていて、この端部には、ロータ５６が同軸で固定されている。

【0049】

吸排気系４９は、クランクシャフト２７と過給器５０との間を結合する動力伝達機構を含む。動力伝達機構の一例は、前述したロータ５６と、クランクシャフト２７の取り付けられた別のロータ５７と、ロータ５６とロータ５７とをつなぐベルト５８とを有する。ロータ５６及びロータ５７のそれぞれの一例は、プーリである。ロータ５７は、クランクシャフト２７の上端部においてフライホイールマグネト３４よりも上方の部分に取り付けられている（図２参照）。

【0050】

クランクシャフト２７が回転すると、ロータ５７は、クランクシャフト２７と一体回転する。ロータ５７の回転は、ベルト５８を介してロータ５６に伝達される。すると、回転軸５０Ｃがコンプレッサーホイール５０Ｂと一体回転することによって、過給器５０が駆動される。なお、ロータ５６及びロータ５７のそれぞれとして、プーリの代りにスプロケットを用いて、ベルト５８の代りにチェーンを用いてもよい。

【0051】

スロットルバルブ５３が開いた状態で過給器５０が作動すると、入口５２Ａから取り込まれて吸気路５２内を流れる空気が、ハウジング５０Ａ内で回転するコンプレッサーホイール５０Ｂによって圧縮される。なお、過給器５０として、図３で図示した遠心式に限らず、リショルム式等の他の構成も採用できる。

【0052】

インタークーラ５１は、吸気路５２においてエンジン２０の各吸気ポート５５と過給器５０との間に介装されている。インタークーラ５１は、吸気路５２の一部を構成する内部空間を有するハウジング５１Ａと、冷却フィン（図示せず）とを有する。インタークーラ５１として、空冷式及び水冷式のいずれを用いてもよい。インタークーラ５１は、ハウジング５１Ａから延びて吸気ポート５５に接続されたインテークマニホールド５１Ｂを含む。インテークマニホールド５１Ｂは、ハウジング５１Ａと一体形成されている。

【0053】

過給器５０のハウジング５０Ａ内でコンプレッサーホイール５０Ｂによって圧縮された空気は、吸気路５２を引き続き流れることによってインタークーラ５１に導かれ、インタークーラ５１のハウジング５１Ａ内での冷却フィンとの熱交換によって冷却される。インタークーラ５１によって冷却された空気は、インテークマニホールド５１Ｂを流れた後に混合気となって、吸気ポート５５からシリンダ２４内の燃焼室２８に供給されて燃焼される。燃焼によって発生した排気は、排気ポート５４から排気路４６を流れた後に、前述したように出口４６Ａから水中に排出される。

【0054】

図４は、ヘッドカバー３０が取り外された状態におけるエンジン２０の要部の背面図である。図４では、エンジン２０の吸排気系４９に含まれる排気構造８０が図示されている。排気構造８０は、複数の排気ポート５４と、これらの排気ポート５４の左方に配置された上流排気管８１とを含む。前述したシリンダヘッド２９は、複数（本実施形態では４つ）のシリンダ２４に跨るように上下方向に長手である。シリンダヘッド２９には、シリンダ２４と同数の凹部２９Ａ（燃焼室２８の一部）がシリンダヘッド２９に設けられている。

【0055】

以下では、上下方向に並ぶ４つのシリンダ２４のうち、上端のシリンダ２４を第１シリンダ２４Ａということがあり、第１シリンダ２４Ａの下隣のシリンダ２４を第２シリンダ２４Ｂということがある。第２シリンダ２４Ｂの下隣のシリンダ２４を第３シリンダ２４Ｃということがあり、第３シリンダ２４Ｃの下隣のシリンダ２４つまり下端のシリンダ２４を第４シリンダ２４Ｄということがある。

【0056】

第１シリンダ２４Ａを参照して、シリンダヘッド２９の後面において背面視で燃焼室２８と重なる領域には、吸気口８２及び排気口８３がそれぞれ一対ずつ設けられている。吸気口８２及び排気口８３のそれぞれは、シリンダヘッド２９を前後方向又は略前後方向に貫通した丸穴である。吸気口８２には吸気バルブ３１が１つずつ配置され、排気口８３には排気バルブ３２が１つずつ配置されている（図示せず）。

【0057】

一つの燃焼室２８に対応する吸気口８２及び排気口８３では、上下方向に沿って並んだ一対の排気口８３が、上下方向に沿って並んだ一対の吸気口８２よりも左方に配置されている。一対の吸気口８２及び一対の排気口８３は、燃焼室２８に後方から連通している。前述した吸気ポート５５は、吸気口８２と同数（本実施形態では８つ）設けられ、これらの吸気ポート５５は、例えば円管状の管路であって、吸気口８２に１つずつ接続されている（図示せず）。

【0058】

前述した排気ポート５４は、例えば円管状の管路であって、シリンダヘッド２９において、シリンダ２４毎つまり燃焼室２８毎に一対ずつ、本実施形態では合計で８つ設けられている。これらの排気ポート５４は、排気口８３に１つずつ接続されている。これにより、複数の排気ポート５４は、複数の燃焼室２８にそれぞれ接続されて、これらの燃焼室２８からそれぞれ側方、具体的には左方へ延びている。各燃焼室２８に接続された一対の排気ポート５４は、上下方向に並んでいる。

【0059】

以下では、第１シリンダ２４Ａの燃焼室２８に接続された一対の排気ポート５４を一対の第１排気ポート５４Ａということがあり、第２シリンダ２４Ｂの燃焼室２８に接続された一対の排気ポート５４を一対の第２排気ポート５４Ｂということがある。第３シリンダ２４Ｃの燃焼室２８に接続された一対の排気ポート５４を一対の第３排気ポート５４Ｃということがあり、第４シリンダ２４Ｄの燃焼室２８に接続された一対の排気ポート５４を一対の第４排気ポート５４Ｄということがある。一対の第２排気ポート５４Ｂは、一対の第１排気ポート５４Ａの下隣に配置され、一対の第３排気ポート５４Ｃは、一対の第２排気ポート５４Ｂの下隣に配置され、一対の第４排気ポート５４Ｄは、一対の第３排気ポート５４Ｃの下隣に配置されている。

【0060】

シリンダヘッド２９において第４シリンダ２４Ｄの燃焼室２８よりも下方の下端部には、左右方向に長手のスペース８４が設けられている。船外機４の縦断面背面図である図５に示すように、スペース８４には、カムチェーン３５の一部と、カムチェーン３５用の潤滑油とが配置されている。図５では、排気構造８０以外の構成の図示が省略されている。前述したように、クランクシャフト２７の上端部にフライホイールマグネト３４が取り付けられている（図２参照）。フライホイールマグネト３４は、重量物であるので、クランクシャフト２７に捩じり共振が発生しないように、フライホイールマグネト３４の位置をできる限り低くする必要があり、これに応じて本実施形態では、カムチェーン３５がシリンダヘッド２９の下端部のスペース８４に配置されている。

【0061】

図６は、図５から要部を抜き出した拡大図である。上流排気管８１は、上下方向に沿って下方へ延びる管であり、その内面は、上下方向に延びる筒状（例えば円筒状又は略円筒状）に形成されている。上流排気管８１は、シリンダヘッド２９の各排気ポート５４に一体形成されている。これにより、エンジン２０のコンパクト化（本実施形態では、特に左右方向におけるコンパクト化）を図ることができる。上流排気管８１に関連して、排気構造８０は、エンジン２０を下方から支持するエキゾーストガイド１９を上下方向に貫通するように設けられた中継排気管８５と、中継排気管８５の下端に接続されて下方へ延びる下流排気管８６とを含む。上流排気管８１、中継排気管８５及び下流排気管８６は、前述した排気路４６を構成している。

【0062】

上流排気管８１は、下端部８１Ａと、下端部８１Ａよりも上方に位置する上流部８１Ｂとを含む。以下の説明では、下端部８１Ａを円筒状であることを前提としているが、下端部８１Ａは、角筒状であってもよい。上流部８１Ｂも同様である。下端部８１Ａは、中継排気管８５に対して上方から接続されている。中継排気管８５は、下端部８１Ａが差し込まれる内管８５Ａと、内管８５Ａを取り囲む外管８５Ｂとを含み、エキゾーストガイド１９の左端部に一体化されている。内管８５Ａと外管８５Ｂとの間には、冷却水の流路８５Ｃが区画されている。

【0063】

流路８５Ｃは、ケーシング１８の外面に形成された入口（図示せず）及び出口（図示せず）を含み、冷却ジャケットとしてエンジン２０にも行き渡るように構成されている。ドライブシャフト２１の回転に連動して作動するポンプ（図示せず）が、入口から外部の水を取り込んで流路８５Ｃに流して出口から排出する。流路８５Ｃを流れる水は、冷却水としてエンジン２０を冷却する。

【0064】

上流排気管８１の下端部８１Ａには、その下端を構成する円筒状の小径部８１ＡＡと、小径部８１ＡＡよりも大径の大径部８１ＡＢとが設けられている。中継排気管８５の内管８５Ａの内周面において上端よりも少し下方の位置には、円環状の第１段部８５Ｄが設けられている。外管８５Ｂの上端部は、内管８５Ａの上端部よりも上方にはみ出している。中継排気管８５には、内管８５Ａの上端から水平に広がって外管８５Ｂに繋がった円環状の第２段部８５Ｅが設けられている。

【0065】

小径部８１ＡＡは、内管８５Ａの上端部によって囲まれた状態で第１段部８５Ｄに上方から対向している。大径部８１ＡＢは、外管８５Ｂの上端部によって囲まれた状態で第２段部８５Ｅに上方から対向している。小径部８１ＡＡと内管８５Ａの上端部との隙間がＯリング等のシール部材８７によって塞がれていて、大径部８１ＡＢと外管８５Ｂの上端部との隙間がＯリング等のシール部材８８によって塞がれている。これにより、流路８５Ｃを流れる水が下端部８１Ａと中継排気管８５との隙間から漏れることが抑制される。なお、内管８５Ａにおいて第１段部８５Ｄよりも下方の部分の内径は、小径部８１ＡＡの内径つまり上流排気管８１の下端部８１Ａの内径と同じ、または、小径部８１ＡＡの内径よりも少し大きい。

【0066】

上流排気管８１の上流部８１Ｂは、下方へ直線状に延びている。一対の第１排気ポート５４Ａは、下方へ湾曲して合流した状態で、上流部８１Ｂの上端に上方から接続されている。一対の第２排気ポート５４Ｂは、下方へ湾曲して合流した状態で、上流部８１Ｂに右方から接続されている。一対の第３排気ポート５４Ｃは、下方へ湾曲して合流した状態で、上流部８１Ｂに右方から接続されている。一対の第４排気ポート５４Ｄは、下方へ湾曲して合流した状態で、上流部８１Ｂに右方から接続されている。つまり、複数の排気ポート５４の全てが上流部８１Ｂに接続されている。

【0067】

上流排気管８１において、上流部８１Ｂは、シリンダヘッド２９の下端部のスペース８４内のカムチェーン３５よりも左方に配置され、下端部８１Ａの少なくとも一部は、カムチェーン３５の真下に配置されている。そのため、下端部８１Ａは、左右方向において上流部８１Ｂよりも５～１０ｍｍ程度、燃焼室２８に接近して、つまり上流部８１Ｂよりも右方に配置されている。

【0068】

以上のように、この実施形態によれば、エンジン２０において直列に配置された複数のシリンダ２４の燃焼室２８のそれぞれで発生した排気は、対応する排気ポート５４を左方へ流れた後に、上流排気管８１を下方へ流れてから中継排気管８５及び下流排気管８６を順に流れて、排気路４６の出口４６Ａ（図２参照）から船外機４の外に排出される。

【0069】

上流排気管８１では、下端部８１Ａが、下端部８１Ａよりも上方に位置する上流部８１Ｂよりも燃焼室２８に接近して配置されているので、上流排気管８１の下端部８１Ａと中継排気管８５との接続部８９を燃焼室２８に接近して配置することができる。これにより、接続部８９が左右方向における船外機４の外方へ突出することを抑制できる。この場合、エンジンカバー１７において接続部８９の周辺の部分９０（図７参照）が左右方向における船外機４の外方へ突出することを抑制できるので、左右方向における船外機４のコンパクト化を図れる。そのため、複数の船外機４を左右方向に並べて船舶１に搭載する場合において、隣り合う船外機４間での干渉を抑制できる。

【0070】

ロータ５７が、前述したようにエンジン２０の上方に配置されることによって、エンジン２０の下方には存在しない。これにより、上流排気管８１の下端部８１Ａを上流部８１Ｂよりも燃焼室２８に接近して配置するためのスペース９１をエンジン２０の下方に確保することができる。

【0071】

上流排気管８１の上流部８１Ｂは、下方へ直線状に延びているので、上流部８１Ｂを下方へ流れる空気は、ほとんど向きを変えることなく、上流排気管８１の下端部８１Ａに到達することができる（図６における太い実線矢印Ｘ１を参照）。さらに、上流排気管８１の下端部８１Ａは、中継排気管８５に対して上方から接続されているので、下方へ流れて排気通路の下端部８１Ａに到達した排気は、ほとんど向きを変えることなく、最短経路で中継排気管８５に流入することができる（図６における太い実線矢印Ｘ２を参照）。これにより、上流排気管８１から中継排気管８５に向かう排気を円滑に流すことができるので、エンジン２０の排気の圧力損失の低減を図ることができる。本実施形態のように過給器５０が装備されることによって排気の量が比較的多くなる構成では、排気の圧力損失の低減を図ることができることによるメリットが特に大きい。

【0072】

この実施形態においては、複数の排気ポート５４の全ては、上流部８１Ｂに接続されている。この構成により、全ての燃焼室２８で発生した排気を上流排気管８１から中継排気管８５に向けて円滑に流すことができるので、エンジン２０の排気の圧力損失の一層の低減を図ることができる。また、カムチェーン３５を配置するためのスペース８４も確保できる。

【0073】

この実施形態においては、上流部８１Ｂの内面において上流排気管８１の中心軸線Ｖよりも燃焼室２８から左方へ離れた第１領域８１Ｃと、下端部８１Ａの内面において中心軸線Ｖよりも燃焼室２８から左方へ離れた第２領域８１Ｄとは、面一になっている。中心軸線Ｖは、上流排気管８１の内面の中心（上流排気管８１の流路断面の中心）を通る仮想線である。

【0074】

この構成により、上流排気管８１の排気は、上流部８１Ｂの第１領域８１Ｃ及び下端部８１Ａの第２領域８１Ｄに沿って下方へ流れることによって、ほとんど向きを変えることなく、下端部８１Ａに到達することができる（図６における太い実線矢印Ｘ１及びＸ２を参照）。そのため、エンジン２０の排気の圧力損失の一層の低減を図ることができる。

【0075】

なお、上流排気管８１内では、下方へ向かうにつれて各排気ポート５４から排気が合流することによって流量が増えるので、第１領域８１Ｃにおいて比較的流量が少ない上部８１ＣＡは、上方へ向かうにつれて燃焼室２８側へ傾斜するように構成されてもよい。一方、上流部８１Ｂの内面において燃焼室２８寄りの第３領域８１Ｅは、右方へ湾曲した後に下方へ直線状に延びるように構成されている。これに応じて、中心軸線Ｖは、上流部８１Ｂでは上下方向に沿って延びているが、下端部８１Ａでは少し右方へずれて下方へ延びている。

【0076】

また、上流排気管８１の流路断面積は、上流部８１Ｂと下端部８１Ａとにわたって一定及び略一定になるように構成されているので、エンジン２０の排気の圧力損失の一層の低減を図ることができる。上流部８１Ｂの流路断面積と下端部８１Ａの流路断面積とを同じにするために、下端部８１Ａの流路断面を例えば左右方向に長手となるように構成してもよい。

【0077】

また、中継排気管８５において上流排気管８１の下端部８１Ａが接続される部分は、内管８５Ａ及び外管８５Ｂによる二重構造を有するため、上流排気管８１の下端部８１Ａと中継排気管８５との接続部８９が太くなり得る。しかし、前述したように、接続部８９を燃焼室２８に接近して配置することにより、接続部８９が、左右方向における船外機４の外方へ突出することを抑制できるので、二重構造の中継排気管８５を採用しても、左右方向における船外機４のコンパクト化を図れる。

【0078】

本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、以上で説明した様々な特徴は、適宜組み合わされてもよい。

【符号の説明】

【0079】

４：船外機、２０：エンジン、２４：シリンダ、２７：クランクシャフト、２８：燃焼室、２９：シリンダヘッド、３３：カムシャフト、３５：カムチェーン、３６：プロペラ、５０：過給器、５２：吸気路、５４：排気ポート、５７：ロータ、８１：上流排気管、８１Ａ：下端部、５１Ｂ：上流部、５１Ｃ：第１領域、５１Ｄ：第２領域、８５：中継排気管、８５Ａ：内管、８５Ｂ：外管、８５Ｃ：流路、８６：下流排気管、Ｖ：中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】