JP2009173281A - 小型滑走艇の吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンに吸い込む空気温度を低く保つと共に、エンジンへ送る空気中に水分を含まないようにすることができる吸気装置を提供する。
【解決手段】船体内部にエンジン４と燃料タンク５とが設置された小型滑走艇において、燃料タンク５はエンジン４よりも前方に配置され、船体内部に外気を導入する外気導入手段（外気導入管１０）が設けられると共に、エンジン４から第１の吸入管２１が延長されて、該第１の吸入管２１の吸入口２２が燃料タンク５の後部で開口され、吸入口２２の下側に、該吸入口２２からの水の流入を防ぐ水避け部材２３を設けた。
【選択図】図３

Description

この発明は、ジェットポンプより船尾後方へジェット水流を噴射して推進する小型滑走艇において、この小型滑走艇のエンジンへ吸気を導入するための吸気装置に関するものである。

従来から、この種の吸気装置には、船内にエンジンの吸気導入口を設けたものと船外にエンジンの吸気導入口を設けたものとがあった。

船内に吸気導入口を設けたものにあっては、船内空間が狭い関係で、吸気導入口がエンジンに近接しがちであった（特許文献１、２参照）。
他方、船外に吸気導入口を設けたものとしては、船体のほぼ中央部分で且つ操作ハンドル取付部の近傍に、船外から外気をエンジンに直接導入するための外気導入口を配設したものがあった。

特開平１１−２４７６４３号公報 特開平０７−２３７５８８号公報

ところが、船内に吸気導入口を設けたものにあっては、吸気導入口がエンジンに近接しがちであるため、エンジンによって暖められた空気を吸い込んでしまうという問題があった。

また、船外に吸気導入口を設けたものにあっては、走行中の水飛沫を外気と一緒に吸い込んでしまい、エンジンに水が入ってしまうという問題があった。

そこで、この発明は、以上のような従来の吸気装置の問題を解消するために、エンジンに吸い込む空気温度を低く保つと共に、エンジンへ送る空気中に水分を含まないようにすることができる吸気装置を提供することを課題としている。

かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、船体内部にエンジンと燃料タンクとが設置された小型滑走艇において、前記燃料タンクは前記エンジンよりも前方に配置され、該船体内部に外気を導入する外気導入手段が設けられると共に、前記エンジンから第１の吸入管が延長されて、該第１の吸入管の吸入口が前記燃料タンクの後部で開口され、前記吸入口の下側に、該吸入口からの水の流入を防ぐ水避け部材を設けたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記船体内部に仕切壁が設けられて、前記エンジン及び燃料タンクが設置された船体内前部と、ジェットポンプが設置された船体内後部とが仕切られ、該船体内後部に外気を導入する外気導入手段が設けられると共に、前記エンジンの吸気ボックスから第２の吸入管が後方に向けて延長されて、該第２の吸入管が前記仕切壁を貫通して該第２の吸入管の吸入口が前記船体内後部で開口していることを特徴としている。

請求項１に記載された発明によれば、エンジンへ送る空気中に水分を含まないようにすることでエンジンの性能低下や故障を防止し得る吸気装置を提供することができる（以下、第１の効果という）。

また、第１の効果に加え、吸入管を短くできるため吸気抵抗を少なくでき、しかも、船体内に水が入った状態で走行した場合であっても、燃料タンクに当たって跳ね返ってくる水飛沫を水避け部材で防いで、吸入空気に水分を取り込むことがない。

一方、請求項２に記載の発明によれば、第１の効果に加え、エンジンに吸い込む空気温度を低く保つと共に、船体内後部の独立空間の共鳴箱としての作用により吸気音を効果的に消すことができる。

この発明の実施の形態１に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の一部破断の側面図である。 この発明の実施の形態１に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の内部構造を示した平面図である。 この発明の実施の形態２に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の一部破断の側面図である。 この発明の実施の形態２に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の内部構造を示した平面図である。 この発明の実施の形態２に係る吸気装置の水避け部材の平面図である。 この発明の実施の形態２に係る吸気装置の水避け部材の正面図である。 図７は、参考例に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の一部破断の側面図である。 図８は、参考例に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の内部構造を示した平面図である。 図９は、参考例に係る吸気装置の吸気水分離装置の平面図である。 図１０は、参考例に係る吸気装置の吸気水分離装置の一部を断面した側面図である。

この発明の実施の形態の構成について、図１乃至図６によって説明する。
［発明の実施の形態１］

図１は、この発明の発明の実施の形態１に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の一部破断の側面図である。

図２は、この発明の実施の形態１に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の内部構造を示した平面図である。

この発明の実施の形態１に係る小型滑走艇の外観について説明すると、船体１と、船体１のほぼ中央に装備されたハンドル２と、船体１の中央から後方部分にかけて装備されたシート３で構成されている。

船体内部の構造としては、エンジン４と燃料タンク５とが設置されている船体内前部６と、推進力を発生するジェットポンプ７が設置されている船体内後部８とが仕切壁９によって遮蔽され、それぞれ独立した空間を形成している。

エンジン４は、船体１のほぼ中央の下部に配置されているため、シート３の下の位置に来ることになる。エンジン４の前方には、燃料タンク５が配置されている。したがって、第２図に示したように、船体前方から後方に向かって燃料タンク５とエンジン４とジェットポンプ７とが縦一列に並んだ配置となっている。

船体内部に外気を導入するための手段として、外気導入管１０，３６を設けている。第１の外気導入管１０は、その入口１１を船首部１２に当たる船体１の外表面上部に臨ませ、その出口１３を船体内前部６の燃料タンク５の前方付近に開口させている。

エンジン４には、各気筒に連なる吸気ポートが開口しており、この吸気ポートに接続された吸気管が吸気ボックス１４に連結されている。そして、吸気ボックス１４の前方からは、吸入管１５（第１の吸入管）が燃料タンク５の上面まで延長されて、この吸入管１５の吸入口１６が燃料タンク５の上面において開口されている。

吸入口１６は、前方に向けてラッパ状に拡開させて船体内前部６の空気を導入するに際してその吸入抵抗を減らすようにしている。吸入口１６の近傍は、燃料タンク５の上面に設けたブラケット１７に配管バンド等にて支持固定されている。なお、図１から明らかなように、船体内部における外気導入管１０の出口１３は、吸入管１５の吸入口１６よりも低い位置に開口している。

吸入管１５の中間部には、可撓性管１８を介在させて、ジャンプ等で船体１に衝撃が加わった際の船体１に対するエンジン４の位置変化に対応するようにしている。

他方、吸気ボックス１４の後方からは、吸入管１９（第２の吸入管）が後方に向けて延長されて、この吸入管１９が仕切壁９を貫通してその吸入口２０が船体内後部８で開口している。

吸入管１９によってエンジン４の吸気ボックス１４へ吸気する場合には、船体内後部８の独立空間にある空気を吸入することになるが、この船体内後部８に外気を導入するための手段として、第２の外気導入管３６を設けている。

第２の外気導入管３６は、その入口３７を船尾部３８に当たる船体１の外表面上部に臨ませ、その出口３９を船体内後部８のジェットポンプ７近傍に開口させている。

船体内後部８から吸入管１９を介して外気を吸入する場合には、船体内後部８が独立した空間を形成した部屋であるため、この船体内後部８が共鳴箱として作用する結果、吸気音を効果的に消すことができる。

次に、この発明の実施の形態１の作用について説明する。

小型滑走艇の船体１の外部から外気導入管１０の入口１１から入った外気は外気導入管１０を介して、船体内前部６の燃料タンク５の前方付近に取り込まれる。

ところで、発明者が行った船体内部の温度測定実験の結果では、４サイクルエンジンを搭載した小型滑走艇にあっては、走行中のエンジン４近傍の周囲空気温度が外気温度より２０°Ｃ〜３０°Ｃ程度高くなるのに対して、同じ船体内前部６に収められている燃料タンク５上部近傍の周囲空気温度は、外気温度より５°Ｃ〜１０°Ｃ程度と僅かに高いだけで、高温になっているエンジン４の熱の影響を受け難い状態にあることが確認できている。

したがって、吸入口１６が燃料タンク５の上面に開口しているため、船体内部の空気のうち比較的低温である空気が第１の吸入管１５を介して、エンジン４に連通している吸気ボックス１４に取り込まれることになる。

また、エンジン４には、吸入管１５に加え、吸入管１９からも空気が供給されるが、吸入管１９は吸気ボックス１４から後方に向けて延長され、その吸入口２０が高温のエンジン４を配置した船体内前部６とは完全に遮蔽された船体内後部８に開口されているため、吸入口２０から吸い込まれる空気はエンジン４の熱の影響を受けることのない比較的低温の空気が吸入管１９を介して、エンジン４に連通している吸気ボックス１４に取り込まれることになる。

さらに、ジェットポンプ７が配置されている船体内後部８は、独立空間を形成しているため共鳴箱の役目を果たすため、吸入管１９から外気を吸入する際の吸気音を消すことができる。
［発明の実施の形態２］

次に、この発明の実施の形態２の構成について説明する。

図３は、この発明の実施の形態２に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の一部破断の側面図である。

図４は、この発明の実施の形態２に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の内部構造を示した平面図である。

エンジン４の吸気ボックス１４の前面から短い吸入管２１（第１の吸入管）が前方に向けて延長され、この吸入管２１の吸入口２２が燃料タンク５後部で開口するようにしている。図３及び図４に示したように、位置関係としては、燃料タンク５の後部とエンジン４の前部との空間に吸入口２２が開口するようになっている。

図５は、この発明の実施の形態２に係る吸気装置の水避け部材の平面図である。

図６は、この発明の実施の形態２に係る吸気装置の水避け部材の側面図である。

吸入口２２の下側には、この吸入口２２からの水の流入を防ぐために水避け部材２３を設けている。

具体的には、水避け部材２３は、平面から見て略矩形をした溜め皿を半分にした形状のものであって、吸入口２２に下前方、左右下方及び下方から来る水飛沫２５が入らないように吸入口２２の外形から十分な空間を保って前面、左右面、下面の４面の壁を形成し、その後面部が吸気ボックス１４に固定されている。

図６に示したように、水避け部材２３の前面、左右面の３面の壁の高さは、側面から見て吸入口２２の直径の下半分位を覆う寸法としている。

転覆した後の船体１を建て直した状態では、水避け部材２３の溜め皿状の部分に水が溜まってしまうため、その底面に排水用の水抜き孔２４を穿設している。

吸気ボックス１４は、樹脂製のボックス本体４１と樹脂製の蓋体４２とから構成され、ボックス本体４１の前方下部に水避け部材２３を一体に形成し、ボックス本体４１の前壁４３に吸入管２１を貫通し、固定している。

ボックス本体４１と蓋体４２とは、スライドロック４４により分離不能に組み立てられるものである。なお、実施の形態１と同様に、この吸気ボックス１４の後部から第２の吸入管を後方に向けて延設し、この第２の吸入管に仕切壁９を貫通させてその吸入口を船体内後部８で開口させるとともに、船体内後部８に外気を導入する外気導入管を設け、船体内後部８の独立空間にある空気をエンジン４に吸入させてもよい。

次に、この発明の実施の形態２の作用を説明する。

小型滑走艇は、その自由な操縦性を楽しむため転覆等も多く発生し、ひっくり返った船体１を立て直した場合に、船体１の外表面上部に臨ませられている外気導入管１０の入口１１から船体内部に水４０が入ってしまうことがある。

船体内部に入った水は、図示しないビルジ装置によって船外に排出されるが、排出しきれない分が船体内部に溜まってしまう。そして、その状態で小型滑走艇を走行させた場合には、船体内部に入っている水４０が燃料タンク５の外周面に当たって、エンジン４のある後部（船尾側）上方へ水飛沫２５を跳ね上げることになる。

燃料タンク５によって跳ね上げられた水飛沫２５は、水避け部材２３の前面、左右面、下面の４面の壁に当たって跳ね返されるため、吸入管２１の吸入口２２に入ることはない。

船体１の転覆等により、水避け部材２３の溜め皿状の部分に水が溜まった場合にあっては、その底面に設けた水抜き孔２４を通って外へ排水される。

したがって、吸入管２１からは水分を含まない空気が吸気ボックッス１４に吸入され、エンジン４に供給されることになる。

その他の構成及び作用は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
［参考例］

次に、参考例について図７乃至図１０によって説明する。

図７は、参考例に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の一部破断の側面図である。

図８は、参考例に係る吸気装置を採用した小型滑走艇の内部構造を示した平面図である。

図９は、参考例に係る吸気装置の吸気水分離装置の平面図である。

図１０は、参考例に係る吸気装置の吸気水分離装置の一部を断面した側面図である。

エンジン４に連通した吸気ボックス１４から吸入管２６が前方に延長され、この吸入管２６の吸入口２７が燃料タンク５の前方に設けた吸気水分離装置２８に接続している。

図７に示したように、吸入管２６の吸入口２７は、吸入管２６のエンジン側端部、すなわち吸気ボックス１４への開口部（図７中のＡ）よりも低い位置に配置され、吸入管２６の吸気水分離装置２８との接続部（吸入口２７）より、吸入管２６の吸気ボックス１４との接続部の方が高くなるようにしている。

なお、吸入管２６のエンジン側端部とは、吸入管２６の上流端がエンジン４の吸気ポートに直接接続されている場合は、吸入管２６の吸気ポート側端部を、また、吸入管２６の下流端が吸気ボックス１４に接続されている場合は、吸入管２６の吸気ボックス側端部を指すものとする。

また、吸気水分離装置２８と吸気ボックス１４とを繋ぐ吸入管２６における吸気水分離装置２８近くの位置に、吸気レゾネータ２９を設けている。この吸気レゾネータ２９は、吸気騒音を低減するのに最適な容積を有している。

吸気レゾネータ２９は吸入管２６と連通口４１で繋がっており、この連通口４１の位置は、吸入管２６の吸気水分離装置２８との接続部（吸入口２７）より高く、かつ吸入管２６の吸気ボックス１４との接続部上端Ｂ（図７参照のこと）より低く設定されている。

吸気水分離装置２８は、外形が直方体をしたケース３０と、このケース３０の内部中央に納められた円筒形の水分離フィルタ３１とから構成されている。

水分離フィルタ３１は空気のみ通過を許し、水は通過させない構造となっている。

ケース３０は、水分離フィルタ３１の底面で空気室Ｃと排水室Ｄとに区画されており、水分離フィルタ３１を通過した空気は、空気室Ｃに導かれた後、吸入管２６を通ってエンジン４に供給される。

ケース３０の底面には、排水孔３２が形成されており、水分離フィルタ３１を通過できなかった水は、排水室Ｄに溜まった後、排水孔３２を通って吸気水分離装置２８の外へ排出される。

排水孔３２には、逆流防止弁を組み込んでおき、船体１が転覆して船体内に入った水が排水孔３２から吸気水分離装置２８へ入らないようにしている。

吸気水分離装置２８からは、外気導入管３３が上方に向かって延長され、この外気導入管３３の先には船体１の船首部１２を貫通し船体１の上面外部に突出した外気導入体３４を設けている。外気導入体３４には、前方に向けてラッパ状に拡開させた外気導入口３５が設けられている。これにより、外気を導入するに際してその吸入抵抗を減らすようにしている。

次に、この参考例の作用を説明する。

この参考例にあっては、積極的に低い温度の外気を導入するために、外気導入口３５を船体１の外部に露出しているので、走行中に空気と一緒に水を取り込んでしまうことがある。しかし、空気と一緒に取り込まれた水は、外気導入管３３の後方経路に設けてある吸気水分離装置２８に入って、水分離フィルタ３１を通過することで空気と完全に分離され、排出孔３２から吸気水分離装置２８の外へ排出されることになる。

また、小型滑走艇が転覆すると、外気導入体３４の外気導入口３５から外気導入管３３を介して多量の水が吸気水分離装置２８に入ってくる。この場合にあっては、吸気水分離装置２８に入った水の一部は水分離フィルタ３１を通過して吸入管２６に侵入するが、この水は吸入管２６を伝わって連通口４１から吸気レゾネータ２９へ流入することで、これより後方の経路にある吸気ボックス１４への水分の流入が防止される。

そこで、ひっくり返った船体１を立て直した場合には、吸気レゾネータ２９に入っていた水が連通口４１から吸入管２６へ吐き出される。この場合に、吸入管２６と吸気ボックス１４との接続部が吸入管２６と吸気水分離装置２８との接続部（吸入口２７）より高く、かつ吸入管２６の吸気ボックス１４との接続部上端Ｂより低いため、吸気レゾネータ２９から吸入管２６へ吐き出された水は、吸入管２６の傾斜に沿って吸気水分離装置２８側へ流れていき、その後排水孔３２から排出されるため、吸気ボックス１４へ水分が吸い込まれることはない。

なお、通常の走行時においては、船体１の船首部１２の上面の高い位置にある外気導入体３４の外気導入口３５から外気導入管３３を介して、比較的温度の低い空気が吸気水分離装置２８、吸入管２６を経て吸気ボックス１４へ導入されるが、途中の吸気水分離装置２８と吸気レゾネータ２９とが共鳴箱として作用し、吸気音を効果的に消すこととなる。

その他の構成及び作用は、発明の実施の形態１及び２と同様であるため説明を省略する。

１ 船体
４ エンジン
５ 燃料タンク
６ 船体内前部
７ ジェットポンプ
８ 船体内後部
９ 仕切壁
１０，３６ 外気導入管（外気導入手段）
１４ 吸気ボックス
１９ 吸入管（第２の吸入管）
２０ 吸入口
２１ 吸入管（第１の吸入管）
２２ 吸入口
２３ 水避け部材
３６ 外気導入管

Claims (2)

1. 船体内部にエンジンと燃料タンクとが設置された小型滑走艇において、前記燃料タンクは前記エンジンよりも前方に配置され、該船体内部に外気を導入する外気導入手段が設けられると共に、前記エンジンから第１の吸入管が延長されて、該第１の吸入管の吸入口が前記燃料タンクの後部で開口され、前記吸入口の下側に、該吸入口からの水の流入を防ぐ水避け部材を設けたことを特徴とする小型滑走艇の吸気装置。
2. 前記船体内部に仕切壁が設けられて、前記エンジン及び燃料タンクが設置された船体内前部と、ジェットポンプが設置された船体内後部とが仕切られ、該船体内後部に外気を導入する外気導入手段が設けられると共に、前記エンジンの吸気ボックスから第２の吸入管が後方に向けて延長されて、該第２の吸入管が前記仕切壁を貫通して該第２の吸入管の吸入口が前記船体内後部で開口していることを特徴とする請求項１に記載の小型滑走艇の吸気装置。

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