JP2006002633A - 水ジェット推進艇 - Google Patents

Abstract

【課題】 船体内に浸入した水によって、過給機や、過給機とエンジンとの接合部が損傷することを防止できる水ジェット推進艇を提供すること。
【解決手段】 吸気多岐管３１と排気多岐管４１とに連結され、クランク軸２１の端部をクランクケース２２の後方に延ばしたエンジン２０を備えた水ジェット推進艇１０に、エンジン２０に供給される空気を圧縮して吸気多岐管３１側に送る過給機３６を設けた。その過給機３６をクランクケース２２の前方に設置した。また、過給機３６の上方に、排気多岐管３１から排出される燃焼ガスを船体１１の外部に排出する排気管４２を設置した。また、過給機３６の前方に吸気ボックス３７を設置し、その上面に吸引ダクト３７ａを設けた。さらに、過給機３６の横にインタークーラー３５を設置し、過給機３６が圧縮した空気を、インタークーラー３５を介してエンジン２０側に送るようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、エンジンに圧縮空気を送るための過給機を備えた水ジェット推進艇に関する。

従来から、ジェットポンプの駆動により船底から吸い込んだ海水等の水を船尾後方に噴射して水上を走行する水ジェット推進艇がある。また、このような水ジェット推進艇の中に、過給機を設けて、エンジンの出力、特に加速性能を向上させたものがある（例えば、特許文献１参照）。この水ジェット推進艇では、エンジンを船体の長手方向に沿わせて設置し、エンジンの後部側に過給機を設けている。そして、この過給機と、エンジンのクランク軸に平行に設けられたメインギャラリの後端部とをオイル供給パイプで連結している。したがって、エンジン始動から過給機にオイルが供給されるまでの時間が短くなり、過給機に速やかで、確実な作動をさせることが可能になる。
特開２００３−２７９５２号公報

しかしながら、水ジェット推進艇のエンジンルーム内には、水が浸入して溜まる場合があり、このようなときに、水ジェット推進艇を加速させると、エンジンルーム内の水が慣性力によって後方に移動する。このため、エンジンルームの後方に移動した水が、エンジンの出力軸と、ジェットポンプのポンプ駆動軸とを連結するカップリングの回転によって攪拌され周囲に飛散することがある。このようなときに、前述した従来の水ジェット推進艇では、過給機がエンジンの後方に設置されているため、飛散した水が、過給機や、過給機とエンジンとの接合部にかかることがある。この結果、エンジンと過給機との接合部に過熱や冷却が不規則に生じて、シール性が損なわれることがあり、これによって接合部からエンジンや過給機の内部に水が浸入する恐れが生じる。

本発明は、前述した問題を解決するためになされたもので、その目的は、船体内に浸入した水によって、過給機や、過給機とエンジンとの接合部が損傷することを防止できる水ジェット推進艇を提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明に係る水ジェット推進艇の構成上の特徴は、空気を取り込むための吸気通路と、燃焼ガスを排出するための排気通路とに連結され、クランク軸の出力側端部をクランクケースの後方に延ばすようにして配置されたエンジンと、エンジンに供給される空気を圧縮して吸気通路に送る過給機とを備えた水ジェット推進艇において、過給機を、水ジェット推進艇の船体内におけるクランクケースの後端部よりも前方に設置したことにある。

このように構成した本発明に係る水ジェット推進艇では、過給機を、エンジンにおけるクランクケースの後端部よりも前方に設置しているため、エンジンの出力軸と、エンジンの出力軸に連結されてジェットポンプを駆動させるポンプ駆動軸とを接続するカップリングが、過給機や、過給機とエンジンとを接合する接合部から離れた位置になる。これによって、カップリングの回転によって水が周囲に飛散しても、過給機や、過給機とエンジンとの接合部には、その水はかからなくなる。

この結果、過給機とエンジンとの接合部に生じるヒートサイクルによって、接合部のシール性が損なわれ、接合部からエンジンや過給機の内部に水が浸入するといったことが防止できる。また、過給機がクランクケースの後端部よりも前方に位置するため、カップリングと過給機との間がクランクケースによって遮断された状態になる。これによって、飛散した水が過給機にかかることも防止される。

また、本発明に係る水ジェット推進艇の他の構成上の特徴は、排気通路から排出される燃焼ガスを船体の外部に放出するために設けられた排気管の下方に、過給機を設置したことにある。これによると、カップリングの回転によって飛散した水が、上方から過給機に向って落下しようとしても、その水は、過給機の上方に位置する排気管によって遮られて過給機にはかからなくなる。この排気管によって、過給機は上方から落下する水から保護される。

また、本発明に係る水ジェット推進艇のさらに他の構成上の特徴は、排気管を、排気通路から一旦前方に延ばしたのちに、クランクケースの前端部を囲むように屈曲させて後方に延ばし、過給機を、クランクケースよりも前方で、かつ排気管の屈曲部の下方の位置に設置したことにある。これによると、クランクケースの後方に位置するカップリングに対して過給機は、クランクケースの前方に位置するとともに、過給機の上方には、排気管が位置するため、過給機にはより一層水がかかり難くなる。この場合のクランクケースの前方は、クランクケースの前端部よりも前方の意味である。

また、本発明に係る水ジェット推進艇のさらに他の構成上の特徴は、エンジンが設置されたエンジンルーム内におけるクランクケースの後端部よりも前方に空気取込口を設け、エンジンルーム内の空気を空気取込口から取り込んで過給機に送るようにしたことにある。これによると、過給機に送るための空気を取り込む空気取込口を、エンジンにおけるクランクケースの後端部よりも前方に設置したため、カップリングと、空気取込口とが離れた位置になる。これによって、カップリングの回転によって周囲に水が飛散しても、空気取込口には水はかかりにくくなり、空気取込口への水の浸入も防止できる。

また、本発明に係る水ジェット推進艇のさらに他の構成上の特徴は、エンジンルーム内におけるクランクケースよりも前方に、吸気ボックスおよび過給機を設置し、空気取込口から取り込んだ空気を、吸気ボックスを介して過給機に送るようにしたことにある。この場合、吸気ボックスと過給機とを接近して配置させ、吸気ボックスと過給機とを接続する空気通路の長さを短くすることができる。これによって、空気通路における管路抵抗が減少して吸気の効率が向上し、エンジン出力のロス、特に、加速時のエンジン出力のロスを低減させることができる。また、空気取込口を吸気ボックスに設けることもできる。

また、本発明に係る水ジェット推進艇のさらに他の構成上の特徴は、過給機の前方に吸気ボックスが位置するように、吸気ボックスと過給機とを前後に並べて設置したことにある。これによると、吸気ボックスと過給機との空気通路による接続が容易になる。

また、本発明に係る水ジェット推進艇のさらに他の構成上の特徴は、エンジンルーム内におけるクランクケースよりも前方に、過給機およびインタークーラーを設置し、過給機に送られた空気を、インタークーラーを介して吸気通路に送るようにしたことにある。

過給機によって空気が圧縮される際には、熱が発生しその熱で圧縮空気の密度が小さくなるが、本発明では、インタークーラーを備えているため、その密度が小さくなった圧縮空気を、インタークーラーを通過させて冷却することにより、密度の大きな圧縮空気にすることができる。また、この場合、過給機とインタークーラーとを接近して配置させることにより、過給機とインタークーラーとを接続する空気通路の長さを短くすることができる。これによって、空気通路の管路抵抗が減少して吸気の効率が向上し、エンジン出力のロス、特に、加速時のエンジン出力のロスを低減させることができる。

また、本発明に係る水ジェット推進艇のさらに他の構成上の特徴は、船体の左右方向に、過給機とインタークーラーとを並べて設置したことにある。これによると、過給機とインタークーラーとをコンパクトに配置することができる。

また、本発明に係る水ジェット推進艇のさらに他の構成上の特徴は、インタークーラーを船体の左右方向における吸気通路側に設置したことにある。これによると、インタークーラーの設置位置が吸気通路の近傍になり、インタークーラーと吸気通路との空気通路による接続が容易になる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。図１および図２は、本実施形態に係る水ジェット推進艇１０を示している。この水ジェット推進艇１０では、船体１１がデッキ１１ａとハル１１ｂで構成されており、船体１１の上部における中央よりもやや前側部分に操舵ハンドル１２が設けられ、船体１１の上部における中央部にシート１３が設けられている。そして、船体１１の内部は、船体１１内の前部から中央部にかけて形成されたエンジンルーム１４と、船体１１内の後部に形成されたポンプルーム１５とで構成され、エンジンルーム１４には、燃料タンク１６、エンジン２０、吸気装置３０および排気装置４０などが設置され、ポンプルーム１５には、ジェットポンプ５１等からなる推進機５０などが設置されている。

エンジンルーム１４内における前部側と後部側には、それぞれ外部の空気をエンジンルーム１４内に導くための空気ダクト１７ａ，１７ｂが設けられている。これらの空気ダクト１７ａ，１７ｂは、船体１１の上部からエンジンルーム１４の底部まで上下に延びるように形成され、デッキ１１ａに設けた防水構造（図示せず）を介して船外の空気を上端部から吸い込み、下端部からエンジンルーム１４内に導く構成をとっている。

そして、エンジンルーム１４の前部側に燃料を収容するための燃料タンク１６が設置され、船体１１内の底部中央におけるエンジンルーム１４内にエンジン２０が設置されている。エンジン２０は水冷式の４サイクル４気筒エンジンからなっており、図３に示すように、クランク軸２１が収容されたクランクケース２２の上部にシリンダーヘッド２３を形成してエンジン本体の外郭部が構成されている。このエンジン２０は上部のシリンダーヘッド２３側を船体１１の右舷側に向って傾けた状態で設置されている。

シリンダーヘッド２３内には、コンロッド２４を介してクランク軸２１に連結されたピストン２５が斜めに傾いた方向に上下移動可能な状態で収容されており、このピストン２５の上下運動がクランク軸２１に伝達されてクランク軸２１の回転運動になる。また、シリンダーヘッド２３の上部に形成された各気筒２６は、吸気弁２７と排気弁２８とで構成されており、この吸気弁２７と排気弁２８とがタイミングベルト（図示せず）を介してクランク軸２１に連結された吸気カム軸２７ａと排気カム軸２８ａとの回転によってそれぞれ駆動される。

各気筒２６の吸気弁２７に連通する吸気口は本発明の吸気通路としての吸気多岐管３１等で構成される吸気装置３０に接続され、排気弁２８に連通する排気口は、本発明の排気通路としての排気多岐管４１等で構成される排気装置４０に接続されている。吸気弁２７は、吸気のときに開いて吸気口を介して吸気装置３０から供給される空気と、後述する燃料供給装置から供給される燃料との混合気をシリンダーヘッド２３内に送り、排気のときに閉じる。排気弁２８は、排気のときに開いて排気口を介してシリンダーヘッド２３から吐出される燃焼ガスを排気装置４０に送り出し、吸気のときに閉じる。

図４ないし図６は、エンジン２０に接続された吸気装置３０と排気装置４０との構成およびその配置を示している。吸気装置３０は、各気筒２６の吸気口に接続された吸気多岐管３１と、各吸気多岐管３１の上流端に接続されたインテークマニホールド（以下、インマニと記す。）３２と、インマニ３２の上流端に接続されたスロットルボディ３３と、スロットルボディ３３に空気ダクト３４を介して接続されたインタークーラー３５と、インタークーラー３５に空気通路３４ａを介して接続された過給機３６および過給機３６に空気通路３４ｂを介して接続された吸気ボックス３７とで構成されている。なお、吸気装置３０および排気装置４０のように、気体や液体が一方から他方に流れる装置等においては、供給する側を上流側とし供給される側を下流側として説明する。

吸気ボックス３７は、エンジン２０と燃料タンク１６との間におけるやや燃料タンク１６に近い部分に、エンジン２０と所定間隔を保って配置されている。この吸気ボックス３７の上面には、本発明における空気取込口としての湾曲した吸引ダクト３７ａが、開口を前方に向けて設けられ、吸気ボックス３７の内部には、図７に示したように、エアーフィルター３７ｂが設けられている。この吸気ボックス３７は、空気ダクト１７ａ，１７ｂを介して船内のエンジンルーム１４に取り込んだ空気を吸引ダクト３７ａから吸引し、その空気を、エアーフィルター３７ｂを通過させて異物を除去したのちに、空気通路３４ｂを介して、過給機３６に送る。

過給機３６は、エンジン２０の前端側における船体１１の底部中央よりもやや右舷側部分にエンジン２０に接近して設置されている。また、過給機３６は、図８に示したように、空気通路３４ｂに連結されて吸気ボックス３７から送られる空気を取り込む吸気口３６ａと、空気通路３４ａに連結されて吸気口３６ａから取り込んだ空気をインタークーラー３５側に送る吐出口３６ｂとを有するケーシング部３６ｃを備えている。そして、ケーシング部３６ｃの内部には、回転軸３８ａと、回転軸３８ａの前端部に連結されて回転軸３８ａとともに回転可能になった羽根部３８ｂとを備えた回転部３８が取り付けられている。この回転部３８は、羽根部３８ｂを、吸気口３６ａ内に位置させた状態でケーシング部３６ｃ内に取り付けられている。

また、回転軸３８ａの後端部には、歯車３８ｃが取り付けられている。そして、クランク軸２１の前端部には、歯車３８ｃに噛み合って、クランク軸２１の回転力を回転部３８に伝達できるフライホイール２９が取り付けられている。このため、エンジン２０の作動によって、クランク軸２１が回転すると、その回転力は、フライホイール２９、歯車３８ｃを介して回転部３８に伝達され羽根部３８ｂが回転する。この羽根部３８ｂの回転によって、空気通路３４ｂから吸気口３６ａに送られる空気は圧縮されて、吐出口３６ｂから空気通路３４ａに吐出される。

インタークーラー３５は、エンジン２０の前端側における船体１１の底部中央よりもやや左舷側部分に過給機３６と並んで設置されている。そして、空気通路３４ａを介して過給機３６から送られてくる圧縮空気を通過させ、その圧縮空気が、内部を通過する間に冷却する。この冷却によって、圧縮空気の密度が大きくなり、密度が大きくなった圧縮空気は、空気ダクト３４を通過してスロットルボディ３３に送られる。空気ダクト３４は、空気通路３４ａ，３４ｂとともに、空気通路を構成するもので、インタークーラー３５の上面から略垂直に上方に延びたのちに、屈曲して後方に向って延びスロットルボディ３３に接続されている。

スロットルボディ３３は、エンジン２０の左舷側側面の前部における上部側部分に配置されており、水平回転軸と、水平回転軸に取り付けられて水平回転軸とともに回転可能になった円板状のスロットルバルブ（図示せず）とを備えている。そして、水平回転軸の回転によってスロットルバルブがスロットルボディ３３内の空気通路を開閉することにより、各気筒２６内に供給される空気の流量が調節される。

また、図示していないが、スロットルボディ３３の近傍にはモータが設置されており、モータの回転軸と水平回転軸とが中間歯車を介して連結されている。このため、モータの駆動に応じてスロットルバルブは、水平回転軸とともに回転する。また、モータは、操舵ハンドル１２のグリップに設けられたスロットル操作子の操作量に応じて作動し、スロットルバルブの開度は、水平回転軸の近傍に設置されたスロットルセンサ３３ａによって検出される。

インマニ３２は、樹脂またはアルミニウム合金からなる管状体で構成されており、スロットルボディ３３の後端部に接続され、エンジン２０の左舷側側面の上部側部分に沿って設置されている。また、インマニ３２の側部からは、前後方向に一定間隔を保って、４個の吸気多岐管３１が延びており、各吸気多岐管３１は、インマニ３２に接続された上流端から斜め下方に延びてその下流端が気筒２６の吸気口にそれぞれ接続されている。この吸気多岐管３１は樹脂からなる管状体で構成されている。

また、エンジン２０には、燃料供給装置を介して燃料タンク１６から燃料が供給される。この燃料供給装置は、燃料ポンプ（図示せず）や燃料噴射装置３９等で構成されており、燃料ポンプの作動によって燃料タンク１６から取り出される燃料は、燃料噴射装置３９によって霧状にされて気筒２６内に噴射される。この際、燃料は吸気ボックス３７から過給機３６等を介して供給される圧縮空気と吸気多岐管３１で混合され混合気となって気筒２６内に送られる。また、エンジン２０は点火装置を備えており、この点火装置の点火によって混合気は爆発する。この爆発によって、ピストン２５が上下に移動しその移動によってクランク軸２１が回転する。

排気装置４０は、各気筒２６の排気口にそれぞれ接続された排気多岐管４１、各排気多岐管４１の下流端に接続された複数の管からなる排気管４２、排気管４２の下流端に接続されたウォーターロック４３等で構成されている。排気多岐管４１は、図３および図４に示すように、気筒２６の排気口に接続された上流端から斜め下方に向って延び、その下流端が排気管４２に接続されている。排気管４２は、エンジン２０の右舷側側面の下部側部分に沿って前方に延びたのちに、屈曲してエンジン２０の前端部および左舷側側面の上下方向における略中央部に沿って後方に延びている。

すなわち、この排気管４２は、各排気多岐管４１の下流端に接続された第１マフラー４２ａと、第１マフラー４２ａの下流端に接続されたリングジョイント４２ｂと、リングジョイント４２ｂの下流端に接続された第２マフラー４２ｃと、第２マフラー４２ｃの下流端に接続された排気ホース４２ｄとからなる集合排気通路で構成されている。第１マフラー４２ａは、エンジン２０の右舷側側面の下部側部分に沿って配置されており、後端部（上流端）は閉塞され、前端部は、エンジン２０の前端部に対応する位置に達している。

そして、第１マフラー４２ａの下流端は、進行方向を略９０度変更するように屈曲して形成されたリングジョイント４２ｂの上流端に接続されている。このリングジョイント４２ｂは、エンジン２０の角部に沿って曲がりながら斜め上方に延びてその下流端は、図６に示すようにエンジン２０の前面略中央部に達している。また、第２マフラー４２ｃは、ジョイント４４ａを介してリングジョイント４２ｂの下流端に接続されておりエンジン２０の前面に沿って斜め上方に延びたのちに、エンジン２０の左舷側側面における略中央部に沿って後方に延びている。

すなわち、リングジョイント４２ｂと第２マフラー４２ｃとにおけるエンジン２０の前部側に位置する部分は、過給機３６およびインタークーラー３５の上面を覆うようにして、上流側から下流側に向って斜め上方に延びている。また、第２マフラー４２ｃはインマニ３２の下方に位置している。そして、第２マフラー４２ｃの下流端は、ジョイント４４ｂを介して排気ホース４２ｄの上流端に接続され、排気ホース４２ｄの下流端はウォーターロック４３に接続されている。

この第１マフラー４２ａ、リングジョイント４２ｂおよび第２マフラー４２ｃは、アルミニウムからなる二重管で構成されており、二重管の両壁部間は冷却水を通すための冷却水路になっている。また、排気管４２におけるジョイント４４ａと第２マフラー４２ｃとの接続部近傍の内部には、図７および図９に示したように、排出される燃焼ガス中の酸素ガスを検出するための酸素検出センサ４５と、燃焼ガスを浄化するためのキャタリスト４６とが取り付けられている。キャタリスト４６は、ハニカム状に形成された基材の表面を白金などでコーティングした触媒を備えており、通過する排気ガスを浄化する。その際に、酸素検出センサ４５が検出する酸素の量が所定量以下で、キャタリスト４６による燃焼ガスの再燃焼が行えない場合には、後述するＥＣＵ５９により燃料の供給量を減少させて酸素が余るようにする等の制御が行われる。

また、図９に示したように、キャタリスト４６の外周面には、冷却水通過孔４６ａを備えた固定用のフランジ部４６ｂが形成されており、このフランジ部４６ｂの一方の面が第２マフラー４２ｃの端部に接合されている。そして、このフランジ部４６ｂの他方の面が冷却水通過孔４８ａを備えたリング状の固定部材４８に接合され、この固定部材４８を介して、リングジョイント４２ｂの端部に固定されることにより、キャタリスト４６はリングジョイント４２ｂと第２マフラー４２ｃとの間に取り付けられている。なお、第２マフラー４２ｃ、フランジ部４６ｂおよび固定部材４８の接合は、ボルト（図示せず）によって行い、各部材間にはパッキンが取り付けられている。

また、ジョイント４４ａは、ゴム製の管で構成されており、リングジョイント４２ｂと固定部材４８との外周面の隙間部分を被覆して、内部をリングジョイント４２ｂと第２マフラー４２ｃとの冷却水路に連通させている。さらに、キャタリスト４６の外周面と第２マフラー４２ｃの内周面との間には、隙間が設けられて冷却水路を通る冷却水でキャタリスト４６が冷却されないようにしている。また、リングジョイント４２ｂと固定部材４８との内部側の接合部、ジョイント４４ａとリングジョイント４２ｂとの接合部およびジョイント４４ａと固定部材４８との接合部は、それぞれ固定部材４９，４９ａに締付けられて固定されている。

ウォーターロック４３は、大径の円筒状タンクで構成されており、その後部上面からは、排気ガス管４７が後方に向って延びている。この排気ガス管４７の上流端部は、ウォーターロック４３の上面に連通しており、下流側が図１および図２に示すように、一旦上方に延びたのちに下方後部に延びている。そして、排気ガス管４７の下流端部は、推進機５０を船体１１の本体側と隔離するためのケーシング５２に開口して、船体１１の後端部から外部に通じている。

また、エンジン２０の後部からはクランク軸２１にカップリング５３を介して連結されたポンプ駆動軸５４が後方のポンプルーム１５内に延びている。このポンプ駆動軸５４は、船体１１の船尾に設けられたジェットポンプ５１の内部に設けられたインペラー（図示せず）に連結され、エンジン２０の駆動によるクランク軸２１の回転力をインペラーに伝達してインペラーを回転させる。

ジェットポンプ５１を備えた推進機５０は、船体１１の後端部における船体１１の幅方向の中央部に設置されている。また、この推進機５０は、船体１１の底部に開口する水導入口５５と船尾に開口する水噴射口５６とを備えており、水導入口５５から導入される海水をジェットポンプ５１の駆動により水噴射口５６から噴射させることにより船体１１に推進力を生じさせる。この推進機５０は、ケーシング５２によって、船体１１の本体側と隔離された状態で船体１１の船尾における底部に取り付けられており、ポンプ駆動軸５４は、ケーシング５２を貫通することによって、エンジン２０から推進機５０のジェットポンプ５１に延びている。

そして、ジェットポンプ５１の後端部には、操舵ハンドル１２の操作に応じて、後部側を左右に移動させることにより、水ジェット推進艇１０の進行方向を左右に変更させるステアリングノズル５７が取り付けられている。また、エンジン２０の後部側には、エンジン２０に潤滑油を供給するためのオイルタンク５８が設けられている。このオイルタンク５８から供給される潤滑油によってエンジン２０は焼付けなどが防止されて円滑な駆動を行える。

また、本実施形態に係る水ジェット推進艇１０は、前述した各装置の外に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびタイマ等を含むＥＣＵ（電気制御装置）５９や各種の電気機器を収容した電装ボックス、スタートスイッチおよび各種のセンサなど水ジェット推進艇１０を安全走行させるために必要な各種の装置も備えている。また、フライホイール２９の近傍には、フライホイール２９の回転速度を検出するためのパルサー２９ａが設けられており、パルサー２９ａの検出値は、信号としてＥＣＵ５９に送信される。また、スロットルセンサ３３ａの検出値も信号としてＥＣＵ５９に送信され、ＥＣＵ５９は、これらの検出値に基づいて、モータの作動等を制御する。また、この水ジェット推進艇１０は、前述した各装置を冷却するための冷却水路も備えている。

以上のように構成された水ジェット推進艇１０を走行させるときには、まず、運転者がシート１３を跨いで座り、スタートスイッチをオンに操作することにより、水ジェット推進艇１０は走行可能な状態になる。そして、操舵ハンドル１２を操舵するとともに、操舵ハンドル１２のグリップに設けられたスロットル操作子を操作することにより水ジェット推進艇１０は各操作に応じた所定の方向に所定の速度で走行する。

その際、空気ダクト１７ａ，１７ｂおよび吸引ダクト３７ａを介して船外の空気が吸気ボックス３７に吸引され、その空気は吸気ボックス３７から過給機３６に送られる。その空気は、過給機３６およびインタークーラー３５を通過する間に圧縮され、圧縮空気として空気ダクト３４からスロットルボディ３３に送られる。そして、圧縮空気は、スロットルボディ３３で流量を調節されて、インマニ３２および各吸気多岐管３１を通過して、各吸気多岐管３１からそれぞれ対応する気筒２６に供給される。

その間に、圧縮空気は、各吸気多岐管３１で燃料タンク１６から送られる燃料と混合される。そして、空気と燃料との混合気は、気筒２６内で点火装置の点火により爆発し、エンジン２０を駆動させる。そのエンジン２０の駆動によるクランク軸２１の回転力がポンプ駆動軸５４に伝達され推進機５０を駆動させる。このときに、船体１１内に海水が浸入して船底に溜まっていると、その海水は、カップリング５３の回転によって攪拌されて周囲に飛散する。

このような場合でも、本実施形態に係る水ジェット推進艇１０では、過給機３６をエンジン２０の前方に設置しているため、飛散した海水が、過給機３６や、過給機３６のケーシング部３６ｃとエンジン２０のクランクケース２２との接合部にかかることがない。すなわち、エンジン２０を挟んでカップリング５３と過給機３６とが反対側に位置するとともに、過給機３６の上方には、排気管４２のリングジョイント４２ｂと第２マフラー４２ｃが設置されている。このため、エンジン２０が遮蔽壁になるとともに、排気管４２が傘になって、過給機３６およびその近傍に、海水がかかることが防止される。また、同様に、インタークーラー３５に海水がかかることも防止される。

また、混合気の爆発によって各気筒２６内に生じた燃焼ガスは、各気筒２６の排気口に連結された排気多岐管４１から、下方に設置された第１マフラー４２ａに排出される。そして、燃焼ガスは、第１マフラー４２ａからリングジョイント４２ｂ、第２マフラー４２ｃおよび排気ホース４２ｄを介してウォーターロック４３に送られ、さらにウォーターロック４３から排気ガス管４７を介して船外に排出される。

このように、本実施形態による水ジェット推進艇１０では、過給機３６をエンジン２０のクランクケース２２よりも前方に設置し、その上方に排気管４２のリングジョイント４２ｂと第２マフラー４２ｃを設置しているため、カップリング５３の回転によって海水が周囲に飛散しても、過給機３６や、過給機３６とエンジン２０との接合部には、その海水はかからなくなる。この結果、ヒートサイクルによる割れ等によって、過給機３６とエンジン２０との接合部のシール性が損なわれ、過給機３６やエンジン２０の内部に海水が浸入するといったことを防止できる。

また、吸気ボックス３７をエンジン２０の前方に設置し、さらに、吸気ボックス３７に設けた吸引ダクト３７ａの開口を前方に向けているため、カップリング５３の回転によって飛散した水が、吸引ダクト３７ａから吸気ボックス３７内に浸入することも防止できる。さらに、過給機３６の前方に吸気ボックス３７を接近させて設置し、長さの短い空気通路３４ｂで吸気ボックス３７と過給機３６とを接続しているため、空気通路３４ｂの管路抵抗を減少させることができる。この結果、吸気の効率が向上し、エンジン出力のロス、特に、加速時のエンジン出力のロスを低減させることができる。

また、本実施形態では、エンジン２０の前方に、過給機３６とインタークーラー３５と左右に並べて設置し、過給機３６で圧縮された圧縮空気を、インタークーラー３５で冷却することにより密度を大きくしてエンジン２０に送るようにしている。このため、エンジン２０出力を増加させることができる。また、過給機３６とインタークーラー３５とは接近して配置され、長さの短い空気通路３４ａで接続されているため、空気通路３４ａの管路抵抗が減少して吸気の効率が向上する。これによっても、エンジン出力のロスを低減させることができる。さらに、インタークーラー３５をスロットルボディ３３に接続された空気ダクト３４の下方に設置したため、インタークーラー３５と空気ダクト３４との接続が容易になる。

（第２実施形態）
図１０ないし図１２は、本発明の第２実施形態に係る水ジェット推進艇が備える過給機６６とインタークーラー６５との配置を示している。この水ジェット推進艇では、過給機６６の回転軸６８ａとエンジン６０のクランク軸６１とを直交させるようにして、過給機６６がエンジン６０のクランクケース６２の前方に設置されている。このため、歯車６８ｃとフライホイール６９とは直交した状態で噛み合っている。そして、過給機６６の上方にインタークーラー６５が設置されている。このため、過給機６６とインタークーラー６５とを接続する空気通路６４ａは上下方向に延びている。また、インタークーラー６５が高い位置に設置されているため、インタークーラー６５とスロットルボディ６３とを接続する空気ダクト６４は短い管で構成されている。

この第２実施形態に係る水ジェット推進艇のそれ以外の部分の構成については、前述した水ジェット推進艇１０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記している。この実施形態に係る水ジェット推進艇によれば、空気通路６４ａや空気ダクト６４を短くして、過給機６６とインタークーラー６５とをコンパクトに設置することができる。この第２実施形態に係る水ジェット推進艇のそれ以外の作用効果については、前述した第１実施形態に係る水ジェット推進艇１０と同様である。

また、本発明に係る水ジェット推進艇は、前述した実施形態に限らず適宜変更して実施することができる。例えば、前述した各実施形態では、過給機３６，６６をエンジン２０，６０の前方に設置しているが、これらの過給機３６，６６の設置位置は、エンジン２０のクランクケース２２の後端部よりも前方であればよく、例えばエンジン２０，６０の側部でもよい。これによっても、クランクケース２２が遮蔽壁となって、過給機３６，６６に海水がかかることを防止できる。

また、インタークーラー３５，６５の設置位置も過給機３６，６６の設置位置に応じて適宜変更することができる。ただし、インタークーラー３５，６５は、過給機３６，６６と空気ダクト３４，６４との双方に近い位置に設置することが好ましい。また、前述した実施形態では、過給機３６，６６をエンジン２０，６０の駆動力を利用したスーパーチャージャーで構成しているが、これに代えて、燃焼ガスを利用するターボチャージャーを用いることもできる。さらに、本発明に係る水ジェット推進艇を構成するその他の各部分の配置や構造、材質等も本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。

本発明の第１実施形態に係る水ジェット推進艇を示す側面図である。 図１に示した水ジェット推進艇を示す平面図である。 図１の３−３断面図である。 エンジンに接続された吸気装置と排気装置とを示す平面図である。 図４の船体内部分を示す側面図である。 図５の正面図である。 エンジンに接続された吸気装置と排気装置とを示す概略構成図である。 エンジンと過給機の接続状態を示す断面図である。 キャタリストの取り付け状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る水ジェット推進艇が備える過給機とインタークーラーとの配置を示す概略平面図である。 図９の正面図である。 図９の側面図である。

符号の説明

１０…水ジェット推進艇、１１…船体、１４…エンジンルーム、２０，６０…エンジン、２１，６１…クランク軸、２２，６２…クランクケース、２７…吸気弁、２８…排気弁、３１…吸気多岐管、３４，６４…空気ダクト、３４ａ，３４ｂ，６４ａ…空気通路、３５，６５…インタークーラー、３６，６６…過給機、３７…吸気ボックス、３７ａ…吸引ダクト、４１…排気多岐管、４２…排気管、４２ａ…第１マフラー、４２ｂ…リングジョイント、４２ｃ…第２マフラー。

Claims (9)

1. 空気を取り込むための吸気通路と、燃焼ガスを排出するための排気通路とに連結され、クランク軸の出力側端部をクランクケースの後方に延ばすようにして配置されたエンジンと、前記エンジンに供給される空気を圧縮して前記吸気通路に送る過給機とを備えた水ジェット推進艇において、
   前記過給機を、前記水ジェット推進艇の船体内における前記クランクケースの後端部よりも前方に設置したことを特徴とする水ジェット推進艇。
2. 前記排気通路から排出される燃焼ガスを前記船体の外部に放出するために設けられた排気管の下方に、前記過給機を設置した請求項１に記載の水ジェット推進艇。
3. 前記排気管を、前記排気通路から一旦前方に延ばしたのちに、前記クランクケースの前端部を囲むように屈曲させて後方に延ばし、前記過給機を、前記クランクケースよりも前方で、かつ前記排気管の屈曲部の下方の位置に設置した請求項２に記載の水ジェット推進艇。
4. 前記エンジンが設置されたエンジンルーム内における前記クランクケースの後端部よりも前方に空気取込口を設け、前記エンジンルーム内の空気を前記空気取込口から取り込んで前記過給機に送るようにした請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載の水ジェット推進艇。
5. 前記エンジンルーム内における前記クランクケースよりも前方に、吸気ボックスおよび前記過給機を設置し、前記空気取込口から取り込んだ空気を、前記吸気ボックスを介して前記過給機に送るようにした請求項４に記載の水ジェット推進機。
6. 前記過給機の前方に前記吸気ボックスが位置するように、前記吸気ボックスと前記過給機とを前後に並べて設置した請求項５に記載の水ジェット推進艇。
7. 前記エンジンルーム内における前記クランクケースよりも前方に、前記過給機およびインタークーラーを設置し、前記過給機に送られた空気を、前記インタークーラーを介して前記吸気通路に送るようにした請求項１ないし６のうちのいずれか一つに記載の水ジェット推進機。
8. 前記船体の左右方向に、前記過給機と前記インタークーラーとを並べて設置した請求項７に記載の水ジェット推進艇。
9. 前記インタークーラーを前記船体の左右方向における前記吸気通路側に設置した請求項８に記載の水ジェット推進艇。
   

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