特表2022-524046調節可能なラッシュを有する弁機構を備えた船舶用船外機
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-27
(54)【発明の名称】調節可能なラッシュを有する弁機構を備えた船舶用船外機
(51)【国際特許分類】
F01L 1/20 20060101AFI20220420BHJP
F01L 1/18 20060101ALI20220420BHJP
【ＦＩ】
F01L1/20 Z
F01L1/18 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021552874
(86)(22)【出願日】2020-03-05
(85)【翻訳文提出日】2021-09-06
(86)【国際出願番号】 GB2020050515
(87)【国際公開番号】W WO2020178582
(87)【国際公開日】2020-09-10
(31)【優先権主張番号】1903076.6
(32)【優先日】2019-03-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519042375
【氏名又は名称】コックス パワートレイン リミティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】アダム レイコック
【テーマコード（参考）】
3G016
【Ｆターム（参考）】
3G016AA02
3G016AA06
3G016BA27
3G016BB11
3G016BB17
3G016DA12
3G016EA02
(57)【要約】
内燃機関１００を有する船舶用船外機２が提供される。内燃機関１００は、少なくとも１つのシリンダを有するエンジンブロック１１０と、カム１７０と、弁ばね１９２とを有する弁組立体１９０と、ローラフィンガフォロワ１６０と、ピボットポスト１８０とを備える弁機構１５０とを有する。ピボットポスト１８０は、エンジンブロック１１０の固定本体１１２から延び、使用中にカム１７０によって偏向させられる時にローラフィンガフォロワ１６０がそれの周りで回動する接触面１８３を画定する。ピボットポスト１８０は、弁ばね１９２の作用に抗して、固定本体１１２に対して第１長手方向Ａに移動可能である。取り外し可能なシム１８８が固定本体１１２とピボットポスト１８０の一部分１８２との間に配置され、ピボットポスト１８０を固定本体１２２から第１長手方向Ａに離間させ、それによって、カム１７０とローラフィンガフォロワ１６０との間のラッシュの量を低減する。取り外し可能なシムは、少なくとも部分的にピボットポストのシャフト部の周囲に嵌合するように寸法決めされる。
【選択図】図４
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関を有する船舶用船外機において、前記内燃機関は、
少なくとも１つのシリンダを有するエンジンブロックと、
弁機構であって、前記弁機構は、
カムと、
弁と、前記弁を閉位置に向かって付勢するように構成された弁ばねとを有する弁組立体と、
弁端部とピボット端部とを有するローラフィンガフォロワと、
前記ローラフィンガフォロワの前記ピボット端部において前記エンジンブロックの固定本体から延びるピボットポストであって、使用中に前記ローラフィンガフォロワが前記カムによって偏向されたときにそれの周りで回動する接触面を画定するピボットポストとを備え、
前記ピボットポストは、前記弁ばねの作用に抗して前記固定本体に対して第１長手方向に移動可能であり、
取り外し可能なシムが、前記固定本体の支持面と前記ピボットポストの一部分との間に配置されており、前記固定本体から前記第１長手方向に前記ピボットポストを離間させ、それによって、前記カムと前記ローラフィンガフォロワとの間のラッシュの量を低減し、前記取り外し可能なシムは、前記ピボットポストのシャフト部の周囲に少なくとも部分的に嵌合するように寸法決めされている、弁機構とを備える、船舶用船外機。
【請求項2】
前記取り外し可能なシムは、開いた形状を有する、請求項１に記載の船舶用船外機。
【請求項3】
前記開いた形状は、前記ピボットポストの前記シャフト部の直径以上の幅を有する開口を画定する、請求項２に記載の船舶用船外機。
【請求項4】
前記取り外し可能なシムは、前記固定本体の前記支持面と前記ピボットポストの肩部との間に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の船舶用船外機。
【請求項5】
前記肩部は、前記ピボットポストを手で持ち上げることができる、半径方向外側面上において凹部を備える、請求項４に記載の船舶用船外機。
【請求項6】
前記肩部は、前記シャフト部の周囲に延びる環状フランジを備え、前記凹部は、前記環状フランジの前記半径方向外側面上において環状溝を備える、請求項５に記載の船舶用船外機。
【請求項7】
前記固定本体の前記支持面は、前記取り外し可能なシムが少なくとも部分的に受け入れられるリベート部を備え、前記リベート部は、少なくとも１つの横断方向における前記固定本体に対する前記取り外し可能なシムの移動を拘束するように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の船舶用船外機。
【請求項8】
前記リベート部は、前記取り外し可能なシムの直径及び形状に対応する直径及び形状を有する、請求項７に記載の船舶用船外機。
【請求項9】
前記取り外し可能なシムは、硬化鋼材料を備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の船舶用船外機。
【請求項10】
請求項１～９のいずれか一項に記載の船舶用船外機と、前記ピボットポストがリフティングツールと共に第１長手方向に移動できるように前記ピボットポストに嵌合するように構成された把持部を備える特別に適合されたリフティングツールとを備える、キット。
【請求項11】
前記ピボットポストは、その半径方向外側面上において凹部を備え、前記把持部は、前記凹部内に少なくとも部分的に受け入れられるように構成される、請求項１０に記載のキット。
【請求項12】
前記凹部は、前記ピボットポストの両側に設けられ、前記把持部は、各プロングが前記ピボットポストの両側の前記凹部内に受け入れられるように離間させられた少なくとも２つのプロングを備える、請求項１１に記載のキット。
【請求項13】
請求項１～９のいずれか一項に記載の船舶用船外機を備える船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カムとローラフィンガフォロワとを備えかつ調節可能なラッシュ(lash)を有する弁機構を備えた内燃機関を有する船舶用船外機に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、船舶用船外機の市場はガソリンエンジンが主流である。ガソリンエンジンは、通常、ディーゼルエンジンよりも軽量である。しかし、より低い揮発性によるディーゼル燃料の安全性が向上し、母船との燃料適合性のために、軍事オペレーターからスーパーヨットの所有者まで、様々な利用者がディーゼルの船外機を好み始めている。さらに、ディーゼルは、船舶用途のためのより容易にアクセス可能なインフラストラクチャを備えた、より経済的な燃料源である。
【0003】
現在の排出基準を満たすために、近代的な自動車用のディーゼルエンジンは、通常、自然吸気のディーゼルエンジンと比較して、出力及び効率を改善するために、直接シリンダ噴射及びターボ過給などの高度な充填システムを使用する。直接噴射では、加圧された燃料が燃焼室に直接的に噴射される。これにより、より完全な燃焼を達成することが可能となり、その結果、エンジンの経済性及び排出規制が良好となる。ターボ過給は、自然吸気式のディーゼルエンジンと比較して、より高い出力、より低い排出レベル及び改善された効率となることが一般的に知られている。ターボ過給されたエンジンでは、加圧された吸気が吸気マニホールドに導入され、余分な量の空気を燃焼室に強制的に流入させることにより、効率と出力を向上させる。ターボ過給されたディーゼルエンジンは、自然吸気式のディーゼルエンジンよりも広い空間を占めるのが一般的である。これは、一般に、機関室内にターボチャージャのための十分な空間がしばしば存在する自動車用途では問題ではないが、カウル部の下の利用可能な空間が極端に限定され得る船舶用船外機では、問題となり得る。ターボ過給されたエンジンでは特に深刻であるが、包装空間が限られているという問題は、燃料の種類にかかわらず、あらゆるタイプの船舶用船外機で問題となる可能性がある。
【0004】
１つ又は複数のカム及び１つ又は複数のローラフィンガフォロワを有する弁機構を有する内燃機関の場合、使用中に不必要な燃料消費及び排出を回避するために、弁機構内のラッシュが適切なレベルにあることを保証することが重要である。ラッシュは、それぞれの弁が閉じて着座しているときに、カム面とローラフィンガフォロワとの間の基本クリアランスとして特徴付けることができ、使用中の熱膨張又は摩耗による弁機構内の構成要素の長さの変化を補償するために必要である。このクリアランスが小さすぎると、弁が正確に装着されない場合がある。このクリアランスが大きすぎると、弁を緩やかに開閉するように設計されているカムプロファイルの傾斜部分をバイパスしてしまい、カムとローラフィンガフォロワがカムプロファイルのより急勾配部分で接触したときに、より急激な弁開閉をもたらしうる。これにより、ノイズが発生したり、弁機構の構成要素に過大に負荷されて磨耗したりすることがある。
【0005】
正確なラッシュを保証するために、製造公差のばらつきや設定又は装着の工程起因したばらつきを補償するために、弁棒の先端部にシムを入れることが知られている。これは、内燃機関の寿命を通して定期的に点検する必要があり、通常、異なる厚さのシムを使用して試行と測定を繰り返す作業を伴う。これは、正確なラッシュを設定することができる有効な手段であるが、通常は弁棒及び弁ばね組立体にアクセスするためにカムシャフトを取り外す必要があり、点検修理中にばねコレットなどの構成要素の損失を招くことがある、時間のかかる作業である。内燃機関は、通常、搭載時には、弁機構を船の後部にわたって垂直に向けているので、構成要素の損失は、船舶用船外機では特に問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、従来技術に関連する１つ又は複数の課題を克服又は緩和する船舶用船外機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の態様によれば、内燃機関を有する船舶用船外機であって、内燃機関は、少なくとも１つのシリンダと、カムを有する弁機構とを備えるエンジンブロックと、弁と、弁を閉位置に付勢するように構成された弁ばねとを有する、弁組立体と、弁端部とピボット端部とを有するローラフィンガフォロワと、ローラフィンガフォロワのピボット端部におけるエンジンブロックの固定本体から延びるピボットポストとを有する、内燃機関を有する船舶用船外機において、ピボットポストは、使用中にカムによって偏向されたときにローラフィンガフォロワがそれの周りで回動する接触面を画定し、ピボットポストは、固定本体に対して弁ばねの作用に抗して第１長手方向に移動可能であり、取り外し可能なシムが、固定本体の支持面とピボットポストの一部分分との間に配置され、ピボットポストを固定本体から第１長手方向に離間させ、それによってカムとローラフィンガフォロワとの間のラッシュの量を低減する、船舶用船外機が提供される。
【0008】
この構成により、内燃機関に搭載される時にローラフィンガフォロワを持ち上げ、それによって弁ばねを無事に圧縮するために、ピボットポストを第１の方向に手で動かすだけで、ラッシュを調節することができる。次いで、異なる厚さの取り外し可能なシムをピボットポストと固定本体との間に挿入し、正確なラッシュの量を保証することができる。これは、弁組立体にアクセスするために、弁機構の部品を取り外す必要なく、容易にラッシュを調節できるということを意味する。これは、弁組立体への点検修理のためのアクセスがほとんど又は全くなく、内燃機関には特に有益である。ピボットポストを離すと、ピボットポストがシム上に着座し、所定の位置にロックされる。特許請求された構成では、内燃機関を再時間調節する必要がなく、ねじ式の調節器やロックナットを設ける必要もない。
【0009】
シムは、ピボットポストの任意の適切な部分と固定本体の支持面との間に配置することができる。例えば、取り外し可能なシムは、取り外し可能なシムの端面に対して配置されうる。好ましくは、取り外し可能なシムは、少なくとも部分的にピボットポストのシャフト部の周囲に嵌合するように寸法決めされる。取り外し可能なシムは、取り外し可能なシムとシャフト部との間にクリアランスが存在するように、少なくとも部分的にピボットポストのシャフト部の周囲に嵌合するように寸法決めすることができる。取り外し可能なシムは、ピボットポストのシャフト部の周囲に堅く嵌合するように寸法決めされうる。
【0010】
好ましくは、取り外し可能なシムは、開いた形状を有する。この開いた形状により、取り外し可能なシムが、横断方向からシャフト部の周囲に配置されうるように構成されうる。例えば、取り外し可能なシムは、ｃ字形状の取り外し可能なシムとしうる。これにより、取り外し可能なシムの横断方向における挿入及び取り外しが容易になることが分かっている。すなわち、横断方向とは取り外し可能なシムの長手軸線に対して横断する方向である。他の例では、取り外し可能なシムは、例えば、中央開口を通してシャフト部の端面を挿入することによって、ピボットポストのシャフト部が受け入れられうる中央開口を画定する閉じた形状を有しうる。
【0011】
好ましくは、この開いた形状は、ピボットポストのシャフト部の直径以上の幅を有する開口を画定する。この構成により、シムは、弾性変形にせよ塑性変形にせよ、シムを変形させる必要なく、シャフト部の周囲に配置することができる。これにより、挿入中にシムの寸法が変更され、それによってシムによって提供されるラッシュの量が意図せず変更される危険が回避される。他の例では、開口は、シャフト部の直径よりも小さな幅を有しうる。上記の例では、シムは、シャフト部の周囲に挿入されるときに拡張されなければならない。
【0012】
ピボットポストは、シャフト部及び肩部を備えうる。好ましくは、取り外し可能なシムは、固定本体の支持面とピボットポストの肩部との間に配置される。この肩部は、シャフト部から横断方向に延びている。このようにして、取り外し可能なシムは、使用中に肩部と支持面との間に挟まれる。
【0013】
上記の実施形態のいずれにおいても、ピボットポストは、１つ又は複数の突出部、凹部、又は開口を備えることができ、これにより、ピボットポストは、例えば特別に適合されたツールを用いて手で持ち上げることができる、
【0014】
ピボットポストが肩部を有する場合、好ましくは、肩部は半径方向外側面上に凹部を有し、これにより、ピボットポストは、例えば特別に適合されたツールを用いて手で持ち上げることができる。これは、ピボットポストを把握することができる、特に便利な手段を提供することが分かった。
【0015】
好ましくは、肩部は、シャフト部の周囲に延びる環状フランジを備え、凹部は、環状フランジの半径方向外側面上に環状溝を備える。肩部は、シャフト部の外周の一部分のみの周囲に延びるフランジを備えうる。
【0016】
好ましくは、固定本体の支持面は、取り外し可能なシムがその中に少なくとも部分的に受け入れられる、リベート部を備える。リベート部又は凹部は、少なくとも１つの横断方向における固定本体に対する取り外し可能なシムの移動を拘束するように構成されうる。これにより、取り外し可能なシムの保持が容易になる。
【0017】
好ましくは、リベート部は、取り外し可能なシムの直径及び形状に対応する直径及び形状を有する。このようにして、リベート部は、任意の横断方向における固定本体に対する取り外し可能なシムの移動を拘束することができる。これにより、取り外し可能なシムの保持がさらに容易になる。リベート部は、取り外し可能なシムの厚さよりも小さい、等しい又は大きい深さを有しうる。好ましくは、リベート部は、取り外し可能なシムが配置されるピボットポストの部分の最大直径よりも大きな直径、例えば、ピボットポストの肩部の最大直径よりも大きな直径を有する。これにより、弁機構がリベート部の深さよりも小さな厚さを有する取り外し可能なシムの使用を必要とする場合に、ピボットポストの一部分を少なくとも部分的にリベート部内に受け入れることができる。
【0018】
取り外し可能なシムは、好ましくは剛性である。取り外し可能なシムは、硬化金属材料を備えることが好ましい。取り外し可能なシムは、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、及び銅合金の内の１つ以上を備えうる。取り外し可能なシムは、好ましくは、硬化鋼材料を備える。
【0019】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様の船舶用船外機と、ピボットポストがリフティングツールと共に第１長手方向に移動できるようにピボットポストに嵌合するように構成された把持部を備えた、特別に適合されたリフティングツールとを備える、キットが提供される。
【0020】
これにより、ピボットポストを持ち上げることができる便利な手段が提供される。特別に適合されたリフティングツールは、ラッシュ調節の前にツールの調節が不要である、固定された構成を有することができる。把持部は、ピボットポストの一方の側のみに嵌合するように構成されうる。把持部は、ピボットポストの２つの対向する側面のみに嵌合するように構成されうる。把持部は、少なくとも部分的にピボットポストの周囲に嵌合するように構成されうる。把持部は、ピボットポストを通って延びる開口によって画定される内面などの、ピボットポストの内面に嵌合するように構成されうる。
【0021】
特別に適合されたリフティングツールの把持部は、ピボットポストの外面から延びる突出部に嵌合するように構成されうる。把持部は、ピボットポストを通って延びる開口に嵌合するように構成されうる。
【0022】
好ましくは、ピボットポストは、その半径方向外側面上に凹部を備え、把持部は、少なくとも部分的に凹部内に受け入れられるように構成される。
【0023】
ピボットポストが肩部を備える場合、凹部は、肩部の半径方向外側面上に設けられうる。ピボットポストが、その半径方向外側面上に凹部を備える場合、該凹部は、ピボットポストの単一の側に設けられうる。好ましくは、凹部は、ピボットポストの両側に設けられる。好ましくは、この両側は、直径方向に対向している。凹部は、ピボットポストに外接しうる。凹部は、ピボットポストに外接する環状溝としうる。凹部は不連続としうる。把持部は、好ましくは、各プロングがピボットポストの両側の凹部内に同時に受け入れられうるように離間させられた、少なくとも２つのプロングを有する。例えば、把持部は、実質的に平行な２つのプロングを有しうる。
【0024】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様の船舶用船外機を備える船舶が提供される。
【0025】
ピボットポストがそこから延びる固定本体は、エンジンブロックの任意の適切な部分を備えうる。好ましくは、固定本体は、エンジンブロックのシリンダヘッドの一部分を備える。
【0026】
エンジンブロックは、単一のシリンダを備えうる。好ましくは、エンジンブロックが複数のシリンダを備える。
【0027】
本明細書で使用される「エンジンブロック」は、エンジンの少なくとも１つのシリンダが設けられる中実構造を指す。この用語は、シリンダヘッドとクランクケースを備えたシリンダブロックの組み合わせ又はシリンダブロックのみを指す場合がある。エンジンブロックは、単一のエンジンブロック鋳造物から形成することができる。エンジンブロックは、例えばボルトを用いて互いに接続される複数の別々のエンジンブロック鋳造物から形成されうる。
【0028】
エンジンブロックは、単一のシリンダバンクを備えうる。
【0029】
エンジンブロックは、第１シリンダバンク及び第２シリンダバンクを備えうる。第１シリンダバンクと第２シリンダバンクは、Ｖ字構成で配置されうる。
【0030】
エンジンブロックは、３つのシリンダバンクを備えうる。３つのシリンダバンクは、扇形の構成で配置されうる。エンジンブロックは、４つのシリンダバンクを備えうる。これらの４つのシリンダバンクは、Ｗ字の構成又は２つのＶ字の構成で配置されうる。
【0031】
内燃機関は、任意の適切な向きで配置しうる。好ましくは、内燃機関は、垂直軸線内燃機関(vertical axis internal combustion engine)である。上記の内燃機関では、内燃機関は、機関内に垂直に取り付けられたクランク軸を備える。
【0032】
内燃機関は、ガソリンエンジンとしうる。好ましくは、内燃機関はディーゼルエンジンである。内燃機関は、ターボチャージャ付きのディーゼルエンジンとしうる。
【0033】
本出願の範囲内において、特許請求の範囲及び／又は以下の説明及び図面における、先の段落に示された様々な態様、実施形態、実施例、及び、代替案、特にその個々の特徴は、独立に又は任意の組合せで理解されることが明確に意図されている。すなわち、全ての実施形態及び／又は任意の実施形態の特徴は、組み合わされる特徴が不適合でない限り、任意の方法及び／又は組み合わせで組み合わせることができる。特に、本発明の第１の態様の特徴は、本発明の第２の態様のキットや本発明の第３の態様の船舶に等しく適用可能であり、逆に、本発明の第２の態様の特徴や本発明の第３の態様の特徴は、本発明の第１の態様に適用可能である。本出願人は、最初に提出された請求項を変更又は新たな請求項を提出する権利を留保する。この権利には、最初に請求項されたものではないが、他の請求項の任意の特徴に依存するようにかつ／又は組み込むように、最初に提出された請求項を補正する権利が含まれる。
【0034】
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下に、単なる例として、添付図面を参照してさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【発明を実施するための形態】
【0036】
最初に、図１を参照すると、船舶用船外機２を備えた船舶１の概略側面図が示されている。船舶１は、連絡船やスキューバダイビングボートなどの、船舶用船外機と共に使用するのに適した任意の種類の船舶としうる。図１に示す船舶用船外機２が船舶１の船尾部に取り付けられている。船舶用船外機２は、通常、船舶１の船体内に受け入れられている燃料タンク３に接続されている。リザーバ又は燃料タンク３からの燃料は、燃料ライン４を介して船舶用船外機２に供給される。燃料ライン４は、燃料タンク３と船舶用船外機２との間に配置された１つ又は複数のフィルタと低圧ポンプと（水が船舶用船外機２に入るのを防止するための）分離器タンクを集合的に配置したものとしうる。
【0037】
以下にさらに詳細に説明するように、船舶用船外機２は、概ね、上側部分２１と中間部分２２と下側部分２３の３つの部分に分割される。中間部分２２及び下側部分２３は、しばしば、集合的に脚部として知られており、この脚部は、排気システムを収容する。プロペラ８は、船舶用船外機２のギアボックスとも呼ばれる、下側部分２３において、プロペラシャフト上に回転可能に配置されている。当然のことながら、作動中、プロペラ８は、少なくとも部分的には水中に沈められており、船舶１を推進するために、様々な回転速度で作動させることができる。
【0038】
典型的には、船舶用船外機２は、ピボットピンによって、船舶１の船尾部に回動可能に接続されている。ピボットピンの回りの回動により、操作者が公知の方法で水平軸線の回りで船舶用船外機２を傾斜させて位置調整することができる。更に、当技術分野でよく知られているように、船舶用船外機２は、船舶１の船尾部に回動可能に取り付けられており、これにより、略直立軸線を中心に回動して、船舶１を操縦することができる。
【0039】
傾斜とは、船舶用船外機２全体が完全に水中から出て上昇することができるように、船舶用船外機２を十分に上昇させる動きである。船舶用船外機２の傾斜動作は、船舶用船外機２の電源を切った状態又は中立状態で行うことができる。しかしながら、いくつかの例では、船舶用船外機２は、浅い海域での作動を可能にするように、傾斜範囲での船舶用船外機２の限定的な運転を可能にするように構成されうる。従って、船舶用エンジンアセンブリは、主に、脚部の長手軸線が実質的に垂直方向にある状態で作動させられる。船舶用船外機２の脚部の長手軸線と実質的に平行である船舶用船外機２のエンジンのクランク軸は、船舶用船外機２の通常作動中では概ね垂直方向に配向されるであろうが、特定の作動条件下、特に浅い水中で船舶で作動させられる場合には、非垂直方向に配向させることもできる。また、エンジンアセンブリの脚部の長手軸線に実質的に平行に配向されている船舶用船外機２のクランク軸は、垂直クランク軸配置と呼ぶこともできる。また、エンジンアセンブリの脚部の長手軸線に対して実質的に垂直に配向された船舶用船外機２のクランク軸は、水平クランク軸配置と呼ぶこともできる。
【0040】
前述したように、適切に作動するためには、船舶用船外機２の下側部分２３が水中に延びる必要がある。しかし、極めて浅い海域では、又は、トレーラーから船舶を進水させる際、船舶用船外機２の下側部分２３が下方に傾斜した位置にある場合に、海底で引きずられたり、ボートが傾斜したりすることがある。船舶用船外機２を傾斜させて図２ａに示す位置のように上方に傾斜した位置に傾けることによって、下側部分２３及びプロペラ８の損傷を防止する。
【0041】
対照的に、位置調整は、図２ｂ～図２ｄの３つの例に示すように、船舶用船外機２を完全に下降した位置から数度上方への比較的に小さな範囲にわたって移動させる機構である。位置調整は、船舶１の燃費と加速と高速作動の最良の組合せを提供する方向にプロペラ８の推力を方向付けるのに役立つ。
【0042】
船舶１が平面上にある場合（船舶１の重量が、静水揚力ではなく、流体力学的揚力によって主に支持される場合）、船首上げ構成は、抗力が比較的少なく、比較的大きな安定性及び効率をもたらす。これは、例えば図２ｂに示すように、ボート又は船舶１の中心線が約３度～５度で上向きである場合に一般的に当てはまる。
【0043】
傾斜が大きすぎると、図２ｃに示す位置などのように、水中で船舶１の船首が高すぎる状態になる。この形態では、船舶１の船体が水を押しており、その結果、より多くの空気抵抗が生じるので、性能と経済性は減少する。上方への傾斜が大きすぎると、プロペラが通気し、性能がさらに低下することもある。さらに厳しい場合には、船舶１が水中を飛び跳ね、操作者と乗客がボード外に投げ出されてしまう可能性がある。
【0044】
下方に傾斜すると、船舶１の船首が下がり、立ち上がりからの加速に役立つ。図２ｄに示すように、下方への傾斜が大きすぎると、船舶１が水中を「かきわけ（plough）」、燃費が落ちて速度が上がりにくくなる。高速では、下方への傾斜により船舶１が不安定になることさえある。
【0045】
図３を参照すると、本発明の一実施形態による船舶用船外機２の概略断面が示されている。船舶用船外機２は、前述した傾斜及び位置調整作動を行うための傾斜及び位置調整機構１０を備えている。この実施形態では、傾斜及び位置調整機構１０は、電気制御システムを介して船舶用船外機２を傾斜させ位置調整するように作動させることができる流体圧アクチュエータ１１を有する。あるいは、操作者が油圧アクチュエータを使用するのではなく、手で船舶用船外機２を回動させる、手動傾の斜及び位置調整機構を提供することも実現可能である。
【0046】
以上のように、船舶用船外機２は、概ね３つの部分に分割されている。発動機としても知られる上側部分２１は、船舶１に動力を供給するための内燃機関１００を有する。カウリング部２５が内燃機関１００の周囲に配置される。
【0047】
上側部分２１又は発動機に隣接して下方に延びている、中間部分２２及び下側部分２３が設けられている。下側部分２３は、中間部分２２に隣接して下方に延びており、中間部分２２は、上側部分２１を下側部分２３に接続している。中間部分２２と下側部分２３は、共に、船舶用船外機２の脚部を形成する。中間部分２２は、内燃機関１００とプロペラシャフト２９との間に垂直方向に延びる駆動軸２７を収容し、駆動軸２７は、フローティング・コネクタ３３（例えば、スプライン接続部）を介して内燃機関のクランク軸３１に接続されている。駆動軸２７の下側端部には、駆動軸２７の回転エネルギーを水平方向にプロペラ８に供給するギアボックス又は伝達装置（変速機）が設けられている。より詳細には、駆動軸２７の底端部は、プロペラ８のプロペラシャフト２９に回転接続された一対のかさ歯車３７、３９に接続されたかさ歯車３５を有しうる。プロペラシャフト２９及びかさ歯車３７、３９は、下側部分２３の下側端部において魚雷状の歯車ケーシング４１内に収容される。
【0048】
中間部分２２及び下側部分２３は、排気システムを形成し、この排気システムは、内燃機関１００の排気ガス出口１７０からの排気ガス及び船舶用船外機２からの排気ガスを輸送するための排気ガス流路を画定する。
【0049】
図３に概略的に示すように、内燃機関１００は、燃焼室がそれぞれで画定された複数のシリンダ１１５を有するエンジンブロック１１０と、エンジンブロック内のシリンダ１１５に空気の流れを送るための吸気マニホールド１２０と、シリンダ１１５からの排気ガスの流れを方向付けるように構成された排気マニホールド１２５とを有する。内燃機関１００は、さらに、弁機構１５０を有し、この弁機構１５０によって、吸気及び排気ガスの燃焼室への流入及び燃焼室からの排出を可能にするように燃焼室の開閉が制御される。弁機構１５０は、図４との関連でより詳細に論じられる。この例では、内燃機関１００は、排気マニホールド１２５から吸気マニホールド１２０への排気ガスの流れの一部分を再循環させるように構成された任意選択の排気再循環（ＥＧＲ）システム１３０を更に有する。ＥＧＲシステムは、再循環された排気ガスを冷却するための熱交換器１３５又は「ＥＧＲ冷却器」を有する。内燃機関１００は、過給され、そのため、排気マニホールド１２５及び吸気マニホールド１２０に接続されたターボチャージャ１４０をさらに有する。使用時には、排気ガスはエンジンブロック１１０内の各シリンダから排出され、排気マニホールド１２５によってエンジンブロック１１０から離れる方向に方向付けられる。内燃機関がＥＧＲシステム１３０を有する場合、排気ガスの一部分は、排気再循環が必要とされるときに、熱交換器１３５に分流されうる。残りの排気ガスは、排気マニホールド１２５からターボチャージャ１４０のタービンハウジング１４１に送られ、ターボチャージャ１４０及び内燃機関の排気出口１４５を介した内燃機関１００を出る前にタービンを通して方向付けられる。回転するタービンによって駆動させられるターボチャージャの圧縮機ハウジング１４２は、吸気口１４６を通して外気を吸い込み、加圧された吸気の流れを吸気マニホールド１２０に送る。内燃機関１００は、また、エンジンブロック内の可動部品を潤滑するためのエンジン潤滑流体回路と、ターボチャージャ潤滑システム（図３には示されていない）とを有する。
【0050】
図４は、図３の内燃機関１００の弁機構１５０の一部分の拡大断面図を示す。弁機構１５０は、ローラフィンガフォロワ１６０と、カム１７０と、ピボットポスト１８０と、弁組立体１９０とを有する。弁機構１５０の構成要素は、エンジンブロックのシリンダヘッド１１２に取り付けられたカムカバー１５５内に封入されている。ローラフィンガフォロワ１６０は、弁端部１６２及びピボット端部１６３を有する延長本体１６１を有する。ローラ１６４は、弁端部１６２とピボット端部１６３との間の孔１６６内に位置するシャフト１６５によって、延長本体１６１上に回転可能に取り付けられている。延長本体１６１のピボット端部１６３は、その下側において湾曲した凹部１６７を有する。延長本体１６１の弁端部１６２は、その下側において、外向きに湾曲した弁棒接触面１６８を有する。カム１７０は、カムローブ１７１及びヒール部１７８を有する。ヒール部１７８は、カム１７０の基礎円を形成する。カムローブ１７１は、カム面上で凸状の突出部を形成し、開放ランプ部１７２と、開放フランク部１７３と、ノーズ１７４と、閉鎖フランク部１７５と、閉鎖ランプ部（図示せず）とによって画定される。カムローブ１７１は、ローラ１６４に接触して延長本体１６１を変位させ、それによって弁組立体１９０を作動させるように構成される。カム１７０は、回転可能なカムシャフト１７７に固定される。
【0051】
ピボットポスト１８０は、シャフト部１８１と、シャフト部１８１から横断方向に延びるシャフト部１８１の上側端部における肩部１８２とを備えている。ピボットポスト１８０の上側端部は、ローラフィンガフォロワが作動中にカムによって偏向されたときにローラフィンガフォロワがその周りを回動する接触面を画定する湾曲したヘッド部１８３を備えている。ピボットポスト１８０の湾曲したヘッド部１８３は、ローラフィンガフォロワ１６０の湾曲した凹部１６７内に受け入れられている。湾曲した凹部１６７及び湾曲したヘッド部１８３は、それぞれ、球形としうる。ピボットポスト内において、油流路１８５が、油孔１８６から湾曲したヘッド部１８３に延びており、作動中に湾曲したヘッド部１８３及び湾曲した凹部１６７を潤滑するための油の流れを提供する。肩部１８２は、その半径方向外側面上に環状溝１８４の形態の凹部を有する。シャフト部１８１は、エンジンブロックのシリンダヘッド１１２の孔１１１から延びている。シリンダヘッド１１２は、エンジンブロックに対して所定位置に固定されている点で、エンジンブロックの固定本体である。シャフト部１８１は、矢印Ａで示すように、シャフト部１８１の長手軸線１８７に沿ってシリンダヘッド１１２から離れるように第１長手方向にピボットポストがシリンダヘッド１１２に対して移動可能なように、孔１１１内に摺動可能に受けられている。シリンダヘッド１１２は、その上面においてリベート部１１３を有している。リベート部１１３は、ピボットポストの肩部１８２の下側に面する支持面１１４を画定する。開いた形状を有する取り外し可能なシム１８８が、シャフト部１８１の上側端部の周囲に配置され、肩部１８２と支持面１１４との間に挟まれている。このようにして、肩部１８２は、取り外し可能なシム１８８の厚さに等しいクリアランスだけ、第１長手方向にシリンダヘッド１１２から離間させられる。好ましくは、取り外し可能なシム１８８の開いた形状は、ピボットポスト１８０のシャフト部１８１の直径以上の幅を有する開口（図示せず）を画定する。このようにして、取り外し可能なシム１１８は、偏向や変形を必要とせずに、シャフト部１８１の周囲に配置することができる。取り外し可能なシム１８８は、リベート部１１３の直径に対応する外径を有することができ、その結果、取り外し可能なシム１８８は、シリンダヘッド１１２に対して横断方向に拘束される。
【0052】
弁組立体１９０は、ポペット弁１９１と、ポペット弁１９１を閉位置に向かって付勢するように構成された弁ばね１９２とを有する。従来の弁組立体と同様に、ポペット弁は、弁棒１９３と、閉位置にあるときにシリンダヘッド１１２内のポートの弁座（図示せず）に嵌合するように構成された弁ヘッド（図示せず）とで形成される。弁棒１９３は、硬化された先端部１９４を有し、弁ばね１９２の上側端部においてかつ弁棒の先端部１９４に隣接して、コレット１９５及びリテーナ１９６によって弁ばね１９２に接続される。弁棒１９３は、シリンダヘッド１１２内の弁ガイド１９７内で摺動可能に支持される。弁棒シール１９８が弁ばね１９２の基部に設けられかつ弁棒１９３及び弁ガイド１９７の周囲に延びており、油が燃焼室に入るのを防止する。また、弁棒シール１９８は、弁棒１９３及び弁ガイド１９７に油を潤滑し、弁棒１９３と弁ガイド１９７の相対的な移動を容易にするのに役立つ。
【0053】
作動中、ポペット弁１９１を開くために、カムシャフト１７７の回転により、カムローブ１７１は、まず、開放ランプ部１７２で、次いで、開放フランク部１７３及びノーズ１７４で、ローラ１６４を押し下げる。ローラ１６４がカムローブ１７１によって押し下げられると、延長本体１６１は、湾曲した凹部１６７とピボットポスト１８０の湾曲したヘッド部１８３との接触面の周りでシリンダヘッド１１２に向かって回動させられる。これにより、ローラフィンガローラ１６０の弁端部１６２における弁棒接触面１６８が、弁棒１９３の先端部１９４を弁ばね１９２の作用に抗して下方に押し、弁を開くようになる。ポペット弁１９１は、カムローブ１７１のノーズ１７４がローラ１６４に接触しているときに全開である。弁を閉じるために、カムシャフト１７７の連続的な回転により、閉鎖フランク部１７５、次いで、閉鎖ランプ部をローラ１６４に接触させる。これにより、ローラフィンガフォロワ１６０は、弁棒の先端部１９４及び弁棒接触面１６８を介して、弁ばね１９２によってシリンダヘッド１１２から離れるように回動させられる。理解されるように、ポペット弁１９１の最大変位又は「リフト(lift)」は、ノーズ１７４の幾何学的形状によって決定され、一方、ポペット弁１９１の加速度は、ランプ部及びフランク部の幾何学的形状と、カムシャフト１７７の回転速度とによって決定される。
【0054】
内燃機関が冷えているとき、使用中の熱膨張及び摩耗による弁機構の構成要素の長さの変化を補償するために、設計クリアランス又は「ラッシュ」が、ローラ１６４とカム１７０のヒール部１７８との間に存在する。ラッシュが小さすぎると、内燃機関が高温のときに弁ヘッドが閉位置に正確に着座しない場合がある。ラッシュが大きすぎると、ローラ１６４と開放ランプ部及び閉鎖ランプ部との間にクリアランスが存在し、過大な弁加速につながる可能性がある。これにより、ノイズや耐久性の問題が発生する可能性がある。また、ラッシュの量は、摩耗に起因して内燃機関の寿命にわたって変化する可能性がある。そのため、弁機構に正確な量のラッシュがあることを定期的に保証することが重要である。
【0055】
図４の構成では、ラッシュは以下のように調節できる。まず、ローラをカムの基礎円部に載せて、ローラ１６４とカム１７０との間に存在するラッシュを、例えば、隙間ゲージを用いて測定する。ラッシュの調節が必要な場合、ピボットポスト１８０は、シリンダヘッド１１２から離れるように第１長手方向Ａにおいて持ち上げられ、ローラフィンガフォロワ１６０の延長本体１６１で弁ばね１９２を圧縮する。これは、取り外し可能なシム１８８とピボットポスト１８０の肩部１８２との間にクリアランスを一時的に導入して、取り外し可能なシム１８８をシャフト部１８１の周囲から取り除くことを可能にする。次いで、交換用の取り外し可能なシムが、その厚さ及び必要なラッシュに基づいて選択され、肩部１８２の下のシャフト部１８１の周囲に挿入される。交換用シムが所定の位置に収まると、ピボットポスト１８０は、解放され、弁ばね１９２の膨張によって反対方向に移動させられ、弁ばね１９２の作用の下で、交換用シムを肩部１８２と支持面１１４との間の所定の位置にロックする。取り外し可能なシム同士の間の厚さの差は、カム１７０に対するローラフィンガフォロワ１６０の位置を変更するために、ピボットポスト１８０がわずかに異なる位置に戻ることを意味する。次いで、ローラ１６４とカム１７０との間のクリアランスを測定して、正確なラッシュが存在するかどうかを確認することができる。正確なラッシュが存在していないことを確認した場合は、正確な量のラッシュを提供する交換用シムが挿入されるまで、このプロセスを容易に繰り返すことができる。これは、弁機構又は弁組立体の構成要素を取り外す必要なく、また、弁コレットなどの弁機構の構成要素を紛失するリスクなく、ラッシュを容易に調節することができる、ということを意味する。理解されるように、ラッシュは、より薄い取り外し可能なシムを挿入することによって増加させることができ、より厚い取り外し可能なシムを挿入することによって減少させることができる。
【0056】
図５は、弁機構１５０のピボットポスト１８０を持ち上げるための特別に適合されたリフティングツール２００を示す。リフティングツール２００は、ハンドル部分２１０と把持部２２０とを有する。この例では、把持部２２０は、クリアランス２２２によって離間させられた、平行な２つのプロング２２１を有する。クリアランス２２２は、肩部１８２の外径ＯＤよりも小さいが、肩部１８２の半径方向外側面に画定された環状溝１８４の最小直径ＩＤよりも大きくなければならない。このようにして、各プロングは、リフティングツール２００のいかなる調節も必要とせずに、ピボットポスト１８０の両側の環状溝１８４内に同時に受け入れることができる。次いで、ピボットポスト１８０は、取り外し可能なシムを取り外して交換できるようにするために、リフティングツール２００を第１長手方向に動かすことによって、手でシリンダヘッドから離れるように便利に持ち上げることができる。
【0057】
本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して上述したが、添付の特許請求の範囲に規定されているように、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更又は修正を行いうることが理解されよう。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図2d】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】