CN101175911B - 二冲程发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种曲轴(30)为悬臂型的层状扫气式二冲程发动机(1)，其中，曲轴箱(20)上设有曲轴(30)装入用的开口(23)，在曲轴箱(20)的壁厚部分设有曲轴箱空气通路(24)。所述开口(23)中嵌合能安装地设有化油器(70)的化油器座(50)。因此，闭塞曲轴箱(20)的开口(23)的化油器座(50)也可作为现有的隔热体而发挥功能，所以不需要另行准备隔热体，能够减少构件数量。并且，由于曲轴箱(20)的温度比在内部产生燃烧的工作缸(10)的温度低，因此作为隔热体发挥功能的化油器座(50)的厚度可以减薄，能够使发动机(1)小型化。

Description

二冲程发动机
技术领域
本发明涉及二冲程发动机，特别是曲轴仅以其一端支承在曲轴箱上的悬臂型且层状扫气式的二冲程发动机。 
背景技术
一直以来，小排气量的二冲程发动机采用的是曲轴仅以其一端支承在曲轴箱上的结构。 
悬臂式的二冲程发动机，因为排气量小所以发动机的输出小，且向驱动中的曲轴施加的负荷小，这对发动机小型化是有效的。 
另外，作为二冲程发动机，公知的是层状扫气式发动机(例如专利文献1)。 
层状扫气式二冲程发动机具备与扫气通路连通的空气通路，由此在扫气前，可向扫气通路内供给先导空气，在扫气时，该先导空气将工作缸内的燃烧废气进行初始扫气。这样做的优点是，几乎没有由于以混合气对燃烧废气进行扫气而造成的混合气中的未燃烧燃料的排出，因此，可以改善燃烧效率。 
专利文献1：日本国际公开号WO98/57053(第5～11页) 
然而，通常的小排气量的二冲程发动机多使用在便携式作业机等中，期望更加小型化。但是，由于发动机中要安装化油器和抑制向该化油器进行的热传导的隔热体等，因此即使是悬臂型发动机，作为整体的小型化感觉也少，因而强烈期望将具有这些构件的发动机小型化。特别是，可能成为今后主流的层状扫气式二冲程发动机的小型化已是当务之急。 
发明内容
本发明的目的是提供一种能够进一步促进小型化的层状扫气式且悬臂型的二冲程发动机。 
本发明提供一种二冲程发动机，其为曲轴以悬臂状态支承在曲轴箱上的悬臂型的层状扫气二冲程发动机，其特征在于，具备：扫气通路，其设置在工作缸中且连通工作缸室和曲轴箱内；化油器座，其闭塞设置于所述曲轴箱上的曲轴装入用的开口，并且能安装地设有化油器；空气通路，其连通设置在所述化油器座中的先导空气流通用的化油器座空气通路和所述扫气通路，在所述工作缸上相互接近地设置所述扫气通路的向所述工作缸室内开口的扫气口和在所述工作缸的壁厚部分的空气通路的向所述工作缸室内开口的空气用吸气口，在滑动自如地插入所述工作缸室内的活塞上设有使所述扫气口和所述空气用吸气口连通的槽。 
根据这样的本发明，由于闭塞曲轴箱开口的化油器座也可作为现有的隔热体发挥功能，因此不需要另行设置隔热体，能够减少零件数量而实现小型化。并且，由于曲轴箱的温度比在内部发生燃烧的工作缸的温度低，因此作为隔热体发挥功能的化油器座的厚度也可以减薄，能够可靠地使发动机小型化。另外，由于用空气通路连通化油器座空气通路和扫气通路，因此也能够良好地维持作为层状扫气式二冲程发动机的功能。 
本发明的二冲程发动机中，优选，所述空气通路以通过一体组装的所述化油器座、所述曲轴箱及所述工作缸的各壁厚部分的方式连通。 
根据这样的本发明，因为在发动机中形成有以通过工作缸、曲轴箱及化油器座的各壁厚部分的方式连通的空气通路，因此空气通路没有露出到发动机外部，能与发动机成为一体，从而能够进一步紧凑化。 
本发明的二冲程发动机中，优选，在所述曲轴箱的壁厚部分的空气通路，由设置在所述曲轴箱及所述工作缸中之一上的槽状部分和设置在另外之一上且覆盖所述槽状部分的壁状部分形成。 
本发明的二冲程发动机中，优选，在所述曲轴箱的壁厚部分的空气通路，由设置在所述曲轴箱及所述化油器座中之一上的槽状部分和设置在另外之一上且覆盖所述槽状部分的壁状部分形成。 
根据这样的本发明，因为在曲轴箱的壁厚部分的空气通路，由设置在曲轴箱、工作缸或者化油器座上的槽状部分和覆盖该槽状部分的壁状部分形成，所以，与在壁厚部分设置贯通孔的情况相比，结构简化，容易制造。 
本发明的二冲程发动机中，优选，在所述工作缸上，用于形成所述扫 气口的扫气通路用型芯孔向该工作缸的外部开口，并且，用于形成所述空气用吸气口的空气通路用型芯孔向该工作缸的外部开口，这些扫气通路用型芯孔及空气通路用型芯孔相互接近设置且由一个盖构件闭塞。 
根据这样的本发明，由于在工作缸上，用于形成扫气口的扫气通路用型芯孔及用于形成空气用吸气口的空气通路用型芯孔相互接近设置，且由一个盖构件将这些型芯孔闭塞，所以，不需要分别使用盖构件来闭塞各型芯孔，因而能够防止零件数量增加。 
本发明的二冲程发动机中，优选，所述空气通路形成为具备在所述曲轴箱及工作缸的外侧延伸的管。 
根据这样的本发明，因为空气通路形成为具备在曲轴箱及工作缸的外侧延伸的管，因此能够用管直接连通连接化油器座空气通路和扫气通路，不需要在工作缸或曲轴箱的壁厚部分设置空气通路，从而空气通路的构造更简化，容易制造。 
附图说明
图1是本发明第一实施方式的二冲程发动机的分解立体图； 
图2是从另一方向看所述二冲程发动机的分解立体图； 
图3是工作缸的立体图； 
图4是剖切为两半的工作缸的立体图； 
图5是从内周面侧看图4的工作缸的立体图； 
图6是本发明第二实施方式的二冲程发动机的分解立体图； 
图7是本发明第三实施方式的二冲程发动机的分解立体图； 
图8是本发明第四实施方式的二冲程发动机的分解立体图； 
图9是本发明第五实施方式的二冲程发动机的分解立体图。 
符号说明 
1二冲程发动机 
4空气通路 
10工作缸 
13扫气通路 
18空气通路用型芯孔 
20曲轴箱 
23开口 
30曲轴 
50化油器座 
54化油器座空气通路 
58管 
60A、60B盖构件 
130扫气口 
131扫气通路用型芯孔 
140空气用吸气口 
具体实施方式
(第一实施方式) 
下面，根据附图说明本发明的第一实施方式。 
图1表示本实施方式的层状扫气式二冲程发动机1的分解立体图。图2表示从另一方向看所述二冲程发动机1的分解立体图。 
如图1及图2所示，层状扫气式二冲程发动机1具备：具有冷却翼片的工作缸10、设置在工作缸10的图中下侧的曲轴箱20、配置在曲轴箱20内且仅一端被支承的曲轴30、通过连杆35与曲轴30连结且滑动自如地插入工作缸10内的活塞40、安装在曲轴箱20的和支承所述曲轴30的一侧相反的一侧的化油器座50。在化油器座50上安装化油器70。 
图3所示为工作缸10的立体图，图4所示为剖切为两半的工作缸10的立体图，图5所示为从内周面侧看图4的工作缸10的立体图。 
如图3所示，工作缸10具备从与曲轴箱20(图1、图2)的连接面17突出的内衬构件11，并且，具备在该内衬构件11周围隔开为两个部位而开口的扫气通路13、同样在内衬构件11周围开口的一对工作缸空气通路14、在1个部位开口的工作缸混合气通路15、和如图5所示的在工作缸10内周面作为排气口160而开口的排气通路16。另外，工作缸空气通路14也设置在与工作缸10的径向相对的位置，但由于在图3中被内衬构件11遮蔽，故在图中省略其显示。 
在图3至图5中，扫气通路13在工作缸10内周面作为扫气口130而 开口，在其途中作为扫气通路用型芯孔131向工作缸10的外部开口。该扫气通路用型芯孔131为用于形成扫气口130的型芯用孔。 
工作缸空气通路14在工作缸10的内周面上作为空气用吸气口140而开口。工作缸空气通路14的途中通过空气通路用型芯孔18向工作缸10的外部开口。该空气通路用型芯孔18为用于形成空气用吸气口140的型芯用孔。 
工作缸混合气通路15在工作缸10内周面上作为混合气用吸气口150开口。本实施方式的发动机1是该混合气用吸气口150在活塞40的往复运动作用下开闭的活塞阀方式的发动机。另外，工作缸混合气通路15的途中通过混合气通路用型芯孔19并向工作缸10的外部开口。该混合气通路用型芯孔19也是用于形成混合气用吸气口150的型芯用孔。 
而且，在工作缸10的一侧，空气通路用型芯孔18、混合气通路用型芯孔19及扫气通路用型芯孔131由一个盖构件60A闭塞。另外，如图2所示，在工作缸10的另一侧，只是和空气用吸气口140连通的空气通路用型芯孔18与扫气通路用型芯孔131相邻设置，而空气通路用型芯孔18和扫气通路用型芯孔131由一个盖构件60B闭塞。这是因为，在工作缸10的另一侧的内周面仅设有扫气口130及空气用吸气口140，而没有设置混合气用吸气口150和与其连通的工作缸混合气通路15及混合气通路用型芯孔19。 
这样，因为在本实施方式的工作缸10的一侧，其各型芯孔18、19夹着扫气通路用型芯孔131而设在两侧，所以是以前不存在的各型芯孔18、19，但能够用一个盖构件60A将这些型芯孔18、19和一直以来就存在的扫气通路用型芯孔131闭塞，不需要独立地闭塞各型芯孔18、19的专用盖构件，能够防止零件数量的增加。另外，在工作缸10的另一侧，由于空气通路用型芯孔18也与扫气通路用型芯孔131相邻设置，因此可以将空气通路用型芯孔18和扫气通路用型芯孔131用一个盖部件60B闭塞，同样能够防止零件数目增加。 
设置在曲轴箱20的与化油器座50连接的连接面22上的开口23，形成为在组装发动机1时能够将曲轴30装入的大小，曲轴30配置在曲轴箱20内之后，以突设在化油器座50上的突部51被嵌合的状态闭塞。另外， 在曲轴箱20的与工作缸10连接的连接面26上，设有与工作缸10的内衬构件11的下端嵌合的开口27。在这样的曲轴箱20中，以两端在各连接面22、26的开口23、27周围开口的方式设有曲轴箱空气通路24及曲轴箱混合气通路25。曲轴箱空气通路24的连接面26侧的开口部分和工作缸空气通路14连通，曲轴箱混合气通路25的连接面26侧的开口部分和工作缸混合气通路15连通。另外，连接面26上形成有与工作缸10的扫气通路13连通连接的凹部28A、28B。 
在活塞40中，在其外周设有一对槽41。如图1及图5中双点划线所示，这些槽41形成为跨空气用吸气口140和扫气口130而使其相互连通的大小。 
如图2所示，化油器座50具备所述的突部51、作为空气过滤器壳发挥功能的外框部52、和安装化油器70并且抑制自发动机1向化油器70进行的热传导的绝热部53，该化油器座50中设有化油器座空气通路54及化油器座混合气通路55。 
如图2所示，化油器座空气通路54沿曲轴箱空气通路24的轴线形成且与该曲轴箱空气通路24连通连接。化油器座混合气通路55在化油器座50内部弯曲形成，在与曲轴箱连接的连接面56上对应于曲轴箱混合气通路25的开口的位置开口，并且与该曲轴箱混合气通路25连通连接。 
而且，在本实施方式中，由所述化油器座空气通路54、曲轴箱空气通路24、工作缸空气通路14和活塞40的槽41构成空气通路4，由所述化油器座混合气通路55、曲轴箱混合气通路25和工作缸混合气通路15构成混合气通路5。也就是说，空气通路4及混合气通路5利用工作缸10、曲轴箱20和活塞40的壁厚部分而形成，尤其在工作缸10和曲轴箱20中贯通其壁厚部分而形成。 
如上所述，由于发动机1内形成有通过工作缸10及曲轴箱20的内部的各通路4、5，所以能够可靠地从安装在化油器座50上的化油器70供给先导空气及混合气。此时，因为闭塞曲轴箱20的开口23的化油器座50也可以作为现有的隔热体而发挥功能，所以不需要另行配备隔热体，因此可以减少零件数量。而且，由于曲轴箱20的温度比在内部发生燃烧的工作缸10的温度低，因此作为隔热体发挥功能的化油器座50的厚度也可以 减薄，从而使发动机1小型化。 
下面对发动机1的工作过程进行说明。 
在如上所述构成的层状扫气式二冲程发动机1中，通过活塞40从下止点向上止点侧移动，从而曲轴室的压力开始降低，并且，工作缸室的压力开始上升，向工作缸室内开口的扫气口130及排气口160依次关闭。而且，在空气用吸气口140朝向上止点之前的期间，成为空气用吸气口140通过活塞40的槽41与扫气口130连通的状态，并且，在曲轴箱20内，成为混合气用吸气口150开口而与曲轴室连通的状态。因此，扫气用先导空气自工作缸空气通路14经过空气用吸气口140、槽41进入接近于扫气通路13的扫气口130的一侧。另外，混合气通过混合气通路5自混合气用吸气口150进入曲轴室内。 
另外，活塞40上升到达上止点附近时，工作缸10内的混合气被点火而燃烧，活塞40利用此时的爆发开始下降。于是，曲轴室的压力开始上升，并且，混合气用吸气口150成为被活塞40关闭的状态，扫气口130和空气用吸气口140的连通状态被解除。 
再有，活塞40下降时，成为排气口160及扫气口130依次向工作缸室开口的状态，燃烧废气自排气口160排出，同时，滞留在扫气通路13内的先导空气依靠曲轴室内的上升的压力而流入工作缸室内，将残留在工作缸10内的燃烧废气向排气口160挤压。随后，曲轴室内的混合气通过凹部28、扫气通路13流入工作缸室内。接着，活塞40从下止点开始上升，由此，曲轴室内的压力开始下降，并且，扫气口130及排气口160依次关闭，再次重复所述循环。 
(第二实施方式) 
图6为表示本发明第二实施方式的二冲程发动机的分解立体图。另外，在本实施方式以后，对与第一实施方式相同的构件及相同功能部位标注相同符号，在本实施方式以后，省略或者简化这些部分的说明。 
本实施方式中，与所述第一实施方式不同，其特征在于，混合气通路5自化油器座50的突部51直接向曲轴室内开口。即，本实施方式的混合气通路5只由化油器座混合气通路55构成。另外，在化油器座50的突部51上设有开闭化油器座混合气通路55的先导阀57，该先导阀57只在压 缩行程时依靠曲轴箱内的负压而打开，将混合气引入曲轴箱20内。因此，本实施方式的发动机1为先导阀方式的发动机。 
在这样的本实施方式中，利用与所述第一实施方式同样的构成，也可以获得同样的作用效果。另外，因为混合气通路5自化油器座50直接与曲轴室连通，因此，不需要在工作缸10和曲轴箱20中设置如所述第一实施方式的工作缸混合气通路15和曲轴箱混合气通路25，能够使工作缸10和曲轴箱20的结构简化，而且能够消除混合气通路5内的压力损失，所以发动机1的工作能够更稳定化。 
(第三实施方式) 
图7是表示本发明第三实施方式的二冲程发动机的分解立体图。本实施方式的发动机1的特征在于，空气通路4及混合气通路5中通过曲轴箱20的壁厚部分的部位由向连接面26开口的槽状部分和由闭塞这些槽状部分的工作缸10的连接面17构成的壁状部分形成为管状。另外，这些管状部分形成为曲轴箱空气通路24及曲轴箱混合气通路25。 
这样的本实施方式，因为可以将化油器座50的各通路54、55和工作缸的各通路14、15连通连接，故也能够获得与所述的第一实施方式同样的作用效果，并且，与设置贯通孔的情况比较，由于结构更加简化，所以能够容易地制造。 
(第四实施方式) 
图8是表示本发明第四实施方式的二冲程发动机的分解立体图。本实施方式的发动机1的特征在于，空气通路4中通过曲轴箱20的壁厚部分的部位由向化油器座50的与曲轴箱20连接的连接面56开口的槽状部分和以覆盖该槽状部分的方式在曲轴箱20的开口23周围呈凸缘状设置的壁状部分形成。 
这样的本实施方式，因为设置在化油器座50侧的槽状部分被设置在曲轴箱20上的壁状部分闭塞而成为管状，所以通过与所述第三实施方式相同的结构也能够获得同样的效果。 
(第五实施方式) 
图9是表示本发明第五实施方式的二冲程发动机的分解立体图。本实施方式的发动机1为先导阀方式的发动机，其特征在于，跨化油器座50 的外框部52和各盖构件60A、60B而安装且设置于工作缸10的外侧的管58直接连通连接化油器座空气通路54和扫气通路13。即，管58在途中分支，从而可以将来自化油器座空气通路54的先导空气送入各扫气通路13。 
这样的本实施方式中，通过与所述的第一实施方式相同的构成也可以获得同样的作用效果，并且，由于化油器座空气通路54通过管58直接与扫气通路13连通，所以不需要在曲轴箱20和工作缸10的壁厚部分设置空气通路，因而空气通路4的结构更简化、制造也容易。 
另外，本发明不局限于所述的实施方式，在能够实现本发明目的的范围内的变形、改良等都包含在本发明内。 
例如，所述第五实施方式中，管58与化油器座50和各盖构件60A、60B连接，由此，化油器座空气通路54和扫气通路13连通，但也可以将该管58与曲轴箱20和盖构件60连接而连通曲轴箱空气通路24和扫气通路13，也可以连接化油器座50和工作缸10而连通化油器座空气通路54和工作缸空气通路14，设置了管58的方式可以在其实施时任意确定。 
产业上的可利用性 
本发明作为曲轴仅以一端支承在曲轴箱上的层状扫气式二冲程发动机，能利用于鼓风机、割草机、链锯等便携式作业机等中。 

Claims (5)

1.一种二冲程发动机，其为曲轴以悬臂状态支承在曲轴箱上的悬臂型的层状扫气二冲程发动机，其特征在于，具备：
扫气通路，其设置在工作缸中且连通工作缸室和曲轴箱内；
化油器座，其闭塞设置于所述曲轴箱上的曲轴装入用的开口，并且能安装地设有化油器；
空气通路，其连通设置在所述化油器座中的先导空气流通用的化油器座空气通路和所述扫气通路，
在所述工作缸上相互接近地设置所述扫气通路的向所述工作缸室内开口的扫气口和在所述工作缸的壁厚部分的空气通路的向所述工作缸室内开口的空气用吸气口，在滑动自如地插入所述工作缸室内的活塞上设有使所述扫气口和所述空气用吸气口连通的槽。
2.如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，
所述空气通路以通过一体组装的所述化油器座、所述曲轴箱及所述工作缸的各壁厚部分的方式连通。
3.如权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于，
在所述曲轴箱的壁厚部分的空气通路，由设置在所述曲轴箱及所述工作缸中之一上的槽状部分和设置在另外之一上且覆盖所述槽状部分的壁状部分形成。
4.如权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于，
在所述曲轴箱的壁厚部分的空气通路，由设置在所述曲轴箱及所述化油器座中之一上的槽状部分和设置在另外之一上且覆盖所述槽状部分的壁状部分形成。
5.如权利要求1～4中任一项所述的二冲程发动机，其特征在于，
在所述工作缸上，用于形成所述扫气口的扫气通路用型芯孔向该工作缸的外部开口，并且，用于形成所述空气用吸气口的空气通路用型芯孔向该工作缸的外部开口，
这些扫气通路用型芯孔及空气通路用型芯孔相互接近设置且由一个盖构件闭塞。
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