JP2008106697A - 二サイクル内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】掃気ポート５又は排気ポートにおけるシリンダ２の内壁面８への開口孔５ａの複数個を，ピストン９の下死点付近において開くように構成し，前記内壁面のうち少なくとも前記各開口孔の付近よりも下側の部分に，表面粗さを粗くした粗表面部分１０を形成して成る二サイクル内燃機関において，潤滑油の消費を少なくした状態のもとで，前記内壁面における潤滑を図る。
【解決手段】前記掃気ポート又は排気ポートの各開口孔５ａを，前記シリンダにおける内壁面のうちシリンダの軸線方向から見てクランク軸線３に対して左右両側における部分を除く部分に配設する一方，前記粗表面部分１０におけるシリンダの軸線方向に沿った長さを，前記シリンダの軸線方向から見て，前記各開口孔の間の部分において長く，前記各開口孔の部分において短くする。
【選択図】図１

Description

本発明は，ユニフロー型又はループ型等の二サイクル内燃機関に係り，特に，そのシリンダにおける内壁面の潤滑を図るものである。

一般に，二サイクル内燃機関には，従来から良く知られているように，ユニフロー型と，ループ型が存在する。

前者のユニフロー型は，シリンダにおける掃気を，そのシリンダの内壁面に開口する掃気ポートからシリンダの頂部における排気ポートに向かう掃気流にて行うようにしたものであって，そのシリンダの内壁面のうち当該シリンダの軸線方向における略中程の部分に，前記掃気ポートのみが開口し，この掃気ポートの開口孔を，ピストンの下死点付近において開くという構成である。

これに対し，後者のループ型は，シリンダにおける掃気を，そのシリンダの内壁面に開口する掃気ポートからシリンダ内の頂部に向かったのち同じくシリンダの内壁面に開口する排気ポートに向かって流れる掃気流にて行うようにしたものであって，そのシリンダの内壁面のうち当該シリンダの軸線方向における略中程の部分に，前記掃気ポート及び前記排気ポートの両方が開口し，この両方の開口孔を，ピストンの下死点付近において同時に開くという構成である。

また，これらの二サイクル内燃機関において，そのシリンダの内壁面に対する潤滑は，ピストンの内部に冷却を兼ねて噴出した潤滑油の一部を，前記シリンダの内壁面に供給するか，或いは，前記シリンダの内壁面のうち前記ピストンが上死点にあるときよりも下側の部分に潤滑油を供給することによって行うようにしているが，これらの潤滑方法では，前記シリンダの内壁面のうち前記掃気ポート又は排気ポートの開口孔よりも上側の領域部分に，潤滑油を十分に供給することができない。

そこで，先行技術としての特許文献１は，前記シリンダの内壁面のうち前記掃気ポート又は排気ポートの開口孔よりも下側の部分を，その全体にわたって表面粗さを粗くして成る粗表面に形成することによって，この粗表面部分に，前記潤滑油を保持するように構成している。
実開昭５２−２１３５４号公報

この特許文献１に記載の構成によると，前記シリンダの内壁面のうち表面粗さを粗くした粗表面部分に保持した潤滑油を，ピストンが上昇動するときその外周におけるピストンリングにて，前記掃気ポート又は排気ポートの開口孔を越えてその上側の領域部分にまで掻き上げることができるから，前記掃気ポート又は排気ポートの開口孔よりも上側の領域部分に対して確実に潤滑油を供給できる。

しかし，その反面，前記特許文献１は，潤滑油を保持するために表面粗さを粗くした粗表面部分を，前記したように，前記シリンダの内壁面のうち前記掃気ポート又は排気ポートの開口孔よりも下側の部分における全体にわたって形成しているから，以下に述べるように，潤滑油の消費量が増大するばかりか，排気ガスが悪化するという問題がある。

すなわち，前記したように，シリンダの内壁面のうち前記掃気ポート又は排気ポートの開口部よりも下側の部分における全体を，表面粗さを粗くした場合には，ピストンにおける上昇行程のうち，そのピストンリングにて前記粗表面部分に保持されている潤滑油を掻き上げながら上昇動するときのストロークが，シリンダの軸線方向から見て，シリンダにおける円周方向の全体にわたる各所において長くなることにより，前記ピストンリングにて上方に向かって掻き上げられる潤滑油も，シリンダにおける円周方向の全体にわたる各所において多くなり，ひいては，この上方への掻き上げの途中において，前記掃気ポート又は排気ポートの開口孔を下から上向きに通過するときに，この開口孔における底縁から掃気ポート又は排気ポート内に流出する潤滑油が多くなるから，潤滑油の消費量が増大するばかりか，排気ガスが悪化するのであった。

本発明は，この問題を解消した潤滑装置を提供することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明における請求項１は，
「掃気ポート又は排気ポートにおけるシリンダの内壁面への開口孔の複数個を，前記シリンダ内を往復動するピストンの下死点付近において開くように構成し，前記シリンダにおける内壁面のうち少なくとも前記各開口孔の付近よりも下側の部分に，表面粗さを粗くした粗表面部分を形成して成る二サイクル内燃機関において，
前記掃気ポート又は排気ポートの各開口孔を，前記シリンダにおける内壁面のうちシリンダの軸線方向から見てクランク軸線に対して左右両側における部分を除く部分に配設する一方，前記粗表面部分におけるシリンダの軸線方向に沿った長さを，前記シリンダの軸線方向から見て，前記各開口孔の間の部分において長く，前記各開口孔の部分において短くする構成にした。」
ことを特徴としている。

また，本発明の請求項２は，
「掃気ポート又は排気ポートにおけるシリンダの内壁面への開口孔の複数個を，前記シリンダ内を往復動するピストンの下死点付近において開くように構成し，前記シリンダにおける内壁面のうち少なくとも前記各開口孔の付近よりも下側の部分に，表面粗さを粗くした粗表面部分を形成して成る二サイクル内燃機関において，
前記掃気ポート又は排気ポートの各開口孔を，前記シリンダにおける内壁面のうちシリンダの軸線方向から見てクランク軸線に対して左右両側における部分を除く部分に配設する一方，前記粗表面部分を，前記シリンダの軸線方向から見て，前記各開口孔の間の部分に設けて，前記各開口孔の部分における下側には設けない構成にした。」
ことを特徴としている。

前記シリンダの内壁面のうちシリンダの軸線方向から見てクランク軸線に対して左右両側における部分には，前記ピストンに対するスラスト荷重を受けることになるから，この部分には，潤滑油を確実に確保することが必要である。

そこで，請求項１に記載したように，前記掃気ポート又は排気ポートの各開口孔を，前記シリンダにおける内壁面のうちシリンダの軸線方向から見てクランク軸線に対して左右両側における部分を除く部分に配設した構成にし，且つ，前記粗表面部分におけるシリンダの軸線方向に沿った長さを，前記シリンダの軸線方向から見て，前記各開口孔の間の部分において長く，前記各開口孔の部分において短くするという構成にする。

これにより，前記シリンダにおける内壁面のうちピストンに対するスラスト荷重を受ける部分に，前記シリンダの軸線方向に沿って長くした粗表面部分にて潤滑油を確実に確保することができる。

その一方で，前記ピストンにおけるピストンリングにて掻き上げられる潤滑油のうち，シリンダの軸線方向から見て前記各開口孔の部分を下から上向きに掻き上げられる潤滑油の量を，前記粗表面部分におけるシリンダの軸線方向に沿った長さを前記各開口孔の部分において短くしている分だけ少なくでき，ひいては，前記各開口孔における底縁から掃気ポート又は排気ポート内に流出する潤滑油を確実に少なくできるから，潤滑油の消費量を確実に低減できるとともに，排気ガスの悪化を確実に抑制できる。

また，このような効果は，請求項２に記載した構成によっても達成することができるが，特に，この請求項２に記載した構成によると，ピストンの掻き上げにて前記各開口孔における底縁から掃気ポート又は排気ポート内に流出する潤滑油を，前記各開口孔の部分における下側には粗表面部分を設けていない分だけ，より少なくすることができる利点を有する。

以下，本発明の実施の形態を，図面について説明する。

図１及び図２は，第１の実施の形態を示す。

この図において，符号１は，内部にシリンダ２の複数をクランク軸線３に沿って並べて形成して成るシリンダブロックを，符号４は，前記シリンダブロック１の上面に前記各シリンダ２の頂部を塞ぐように締結したシリンダヘッドの各々を示し，前記シリンダブロック１には，前記各シリンダ２内への複数個の掃気ポート５が設けられ，前記シリンダヘッド４には，排気弁６にて開閉される排気ポート７が設けられている。

前記各掃気ポート５における前記シリンダ２の内壁面８への開口孔５ａは，前記シリンダ２内を往復動するピストン９が下死点付近に位置するときにおいて全開に開くように構成され，且つ，この各開口孔５ａは，前記シリンダ２の軸線方向から見て，前記内壁面８のうち前記クランク軸線３に対して左右両側において前記ピストン９に対するスラスト荷重を受けるスラスト側内壁面８ａを除く部分に配設されている。

更に，前記シリンダ２の内壁面８のうち少なくとも前記各開口孔５ａにおける底縁５ａ′よりも下側には，表面粗さを他の部分よりも粗くして成る粗表面部１０が，前記シリンダ２の軸線方向に沿って長さの部分にわたって設けられている。

そして，前記粗表面部１０におけるシリンダ２の軸線方向に沿った長さを，前記シリンダ２の軸線方向から見て，前記各開口孔５ａの間の部分においては，Ｌ１と長くする一方，前記各開口孔５ａの部分においては，Ｌ２と短くするという構成にしている。

なお，前記表面粗さを粗くした粗表面部１０は，シリンダ２の内壁面８に対するサンドブラスト又はショットピーニングによって形成することができるほか，小さいディンプルをマスキングした状態でのサンドブラスト又は薬品によるエッチング等にて無数に設けることによって形成することもできる。

また，前記粗表面部１０は，図１に示すように，前記各開口孔５ａにおける天井縁５ａ″よりも適宜寸法Ｌ０だけ上側の部分から前記各開口孔５の底縁５ａ′よりも下側の部分にまで延びるように形成することができるほか，図３に示すように，前記各開口孔５における天井縁５ａ″から底縁５ａ′よりも下側の部分にまで延びるように形成することができる。特許請求の範囲においては，これらを含めて，前記シリンダ２の内壁面８のうち少なくとも前記各開口孔５ａの付近よりも下側の部分と総称している。

この構成において，前記シリンダ２の内壁面８のうち前記粗表面部１０に保持された潤滑油は，ピストン９の往復動に伴い，当該ピストン９におけるピストンリングにて前記各開口孔５ａの下側から上側に向かって掻き上げられる。

この場合において，前記粗表面部１０におけるシリンダ２の軸線方向に沿った長さを，前記シリンダ２の軸線方向から見て，前記各開口孔５ａの間の部分においてＬ１と長くしたことにより，前記シリンダ２における内壁面８のうち，シリンダ２の軸線方向から見て，クランク軸線３の左右両側におけるスラスト側内壁面８ａ，及び，前記各開口孔５ａの間の部分に，十分な量の潤滑油を確実に確保することができる。

その一方で，前記粗表面部１０におけるシリンダ２の軸線方向に沿った長さを，前記シリンダ２の軸線方向から見て，前記各開口孔５ａの部分においてＬ２と短くしたことにより，前記各開口孔５ａの部分を下から上向きに掻き上げられる潤滑油の量を，前記粗表面部分１０におけるシリンダの軸線方向に沿った長さをＬ２と短くした分だけ少なくできるから，前記各開口孔５ａにおける底縁５ａ′から掃気ポート５内に流出する潤滑油を確実に少なくできる。

また，前記粗表面部１０のうち前記両スラスト側内壁面８ａの部分を，図１に二点鎖線Ａで示すように下方に延長するか，或いは，図３に示すように，開口孔５の天井縁５ａ″よりも上方に延長することにより，前記両スラスト側内壁面８ａにおける潤滑性能を更に向上できる。

更にまた，前記粗表面部１０のうち前記シリンダ２の軸線方向に沿った長さＬ２に短くした部分を，図４に示すように，前記各開口孔５ａにおける底面５ａ′よりも適宜寸法Ｓだけ下側に位置するという構成にできる。

次に，図５は，第２の実施の形態を示す。

この第２の実施の形態は，前記粗表面部１０を，前記シリンダ２における内壁面８のうち当該シリンダ２における軸線方向から見て，前記両スラスト側内壁面８ａを含めて各開口孔５ａの間の部分にのみ設けて，前記各開口孔５ａの部分には設けないという構成にしたものであり，その他の構成は，前記第１の実施の形態と同様である。

この構成によると，ピストン９の掻き上げにて前記各開口孔５ａにおける底縁５ａ′から掃気ポート５内に流出する潤滑油を，前記各開口孔５ａの部分における下側には粗表面部分１０を設けていない分だけ，より少なくすることができる。

なお，前記した実施の形態においては，シリンダブロック１に掃気ポート５を，シリンダヘッド４に排気ポート７を設けて成るユニフロー型の二サイクル内燃機関に適用した場合であったが，本発明は，これに限らず，シリンダブロックに掃気ポートと排気ポートとを設けて成る従来周知のループ型の二サイクル内燃機関に適用できることはいうまでもない。

第１の実施の形態を示す縦断正面図で図２のＩ−Ｉ視断面図である。 図１のII−II視断面図である。 第１の実施の形態の変形例を示す図である。 第１の実施の形態の別の変形例を示す図である。 第２の実施の形態を示す縦断正面図である。

符号の説明

１ シリンダブロック
２ シリンダ
３ クランク軸線
４ シリンダヘッド
５ 掃気ポート
５ａ 掃気ポートの開口孔
５ａ′ 開口孔の底縁
５ａ″ 開口孔の天井縁
６ 排気弁
７ 排気ポート
８ シリンダの内壁面
９ ピストン
１０ 粗表面部

Claims (2)

1. 掃気ポート又は排気ポートにおけるシリンダの内壁面への開口孔の複数個を，前記シリンダ内を往復動するピストンの下死点付近において開くように構成し，前記シリンダにおける内壁面のうち少なくとも前記各開口孔の付近よりも下側の部分に，表面粗さを粗くした粗表面部分を形成して成る二サイクル内燃機関において，
   前記掃気ポート又は排気ポートの各開口孔を，前記シリンダにおける内壁面のうちシリンダの軸線方向から見てクランク軸線に対して左右両側における部分を除く部分に配設する一方，前記粗表面部分におけるシリンダの軸線方向に沿った長さを，前記シリンダの軸線方向から見て，前記各開口孔の間の部分において長く，前記各開口孔の部分において短くする構成にしたことを特徴とする二サイクル内燃機関。
2. 掃気ポート又は排気ポートにおけるシリンダの内壁面への開口孔の複数個を，前記シリンダ内を往復動するピストンの下死点付近において開くように構成し，前記シリンダにおける内壁面のうち少なくとも前記各開口孔の付近よりも下側の部分に，表面粗さを粗くした粗表面部分を形成して成る二サイクル内燃機関において，
   前記掃気ポート又は排気ポートの各開口孔を，前記シリンダにおける内壁面のうちシリンダの軸線方向から見てクランク軸線に対して左右両側における部分を除く部分に配設する一方，前記粗表面部分を，前記シリンダの軸線方向から見て，前記各開口孔の間の部分に設けて，前記各開口孔の部分における下側には設けない構成にしたことを特徴とする二サイクル内燃機関。

Images