JP2009299605A - Two-stroke engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チェーンソーや刈払機等の小型のエンジン動力機械に用いるのに好適な2サイクルエンジン関し、特に掃気ポート形状を改良した2サイクルエンジンに関する。 The present invention relates to a two-cycle engine suitable for use in a small engine power machine such as a chain saw or a brush cutter, and more particularly to a two-cycle engine having an improved scavenging port shape.
従来、携帯可能なエンジン動力機械として、草刈り用の刈払機、エンジンチェーンソー、エンジンヘッジトリマ、エンジンブロワ等が知られている。これらエンジン動力機械においては、可搬性や携帯性が必須となる場合があり、その場合はできるだけ小さくて軽くすることが重要である。そのため、内燃機関として構造がシンプルで軽量な2サイクルエンジンが広く使われている。 Conventionally, as a portable engine power machine, a mower for mowing, an engine chain saw, an engine hedge trimmer, an engine blower, and the like are known. In these engine-powered machines, portability and portability may be essential. In that case, it is important to make them as small and light as possible. Therefore, a two-cycle engine having a simple structure and a light weight is widely used as an internal combustion engine.
2サイクルエンジンは、一般にシリンダの中心軸に対して吸気口と排気口が略180度離れた方向に配置され、掃気ポートは、吸気口及び排気口と略90度離れた位置に設けられる。このような構造の2サイクルエンジンとして、特許文献1に記載の技術が知られており、この公知例ではシリンダ内に縦方向(ピストンの移動方向と同じ方向)の掃気通路が設けられ、掃気通路にはクランク室から横方向に延びて連通される連通部により接続される。
特許文献1における、2サイクルエンジンにおいては、クランク室内の混合気がクランクケース側掃気通路を通ってシリンダ側掃気通路へ流入することで、混合気がシリンダ3へ急激に流入することを抑制して徐々に供給され、混合気の供給が掃気時間帯の後半まで低下することなく持続される。その結果、混合気の供給がスムーズに行えるだけでなく、排気ガスの混入を抑えて、排気ガスと共に排出される未燃焼ガスの量を従来の量に比較して半分以下に低下させることができるという効果を有する。
In the two-cycle engine in
しかしながら、特許文献1の技術は、独立した掃気通路を2つずつ設ける、いわゆる四流掃気方式においてはクランクケース側の掃気通路の形成が難しくなるという問題が生ずる。さらに、小型化の要請から実現された構造、即ち、シリンダの中心軸に対して吸気口と排気口が略90度離れた方向に配置される2サイクルエンジンにおいては、特許文献1の技術をそのまま適用することはできなかった。
However, the technique of
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、掃気ガスが未燃焼ガスのまま排出される現象を抑制すると共に、燃焼効率を向上させて排気ガスをクリーンにした2サイクルエンジンを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a two-cycle engine that suppresses a phenomenon in which scavenging gas is discharged as unburned gas and improves combustion efficiency to clean exhaust gas. It is to provide.
本発明の別の目的は、シリンダの中心軸に対して吸気口と排気口が略90度離れた方向に配置される2サイクルエンジンにおいて、クランクケース側にも掃気通路を形成できるようにすることにある。 Another object of the present invention is to enable a scavenging passage to be formed also on the crankcase side in a two-cycle engine in which an intake port and an exhaust port are disposed in a direction approximately 90 degrees away from the central axis of the cylinder. It is in.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。 Of the inventions disclosed in the present application, typical features will be described as follows.
本発明の一つの特徴によれば、クランクケースと、シリンダを有した2サイクルエンジンにおいて、シリンダ内部に開口した排気ポートの中心点とシリンダ中心軸を通る線の左右側に掃気ポートがそれぞれ設けられ、掃気ポートの中心点とシリンダ中心軸とを通る線は、クランク軸線に対して傾斜した構成をし、クランクケースには、掃気ポートと接続される縦方向通路が形成され、一端がクランク室に開口する横方向通路と接続されるように構成した。ここで、排気ポートと吸気ポートを結ぶ線が、クランク軸線に対して略45度離れた位置に対向してあり、掃気ポートは吸気ポート及び排気ポートと略90度離れた位置に設けられる。さらに、クランクケースのクランク室の内周面から掃気通路の入口付近に、クランクウェイトの回転領域よりも外側に延びた突出部を形成し、突出部には掃気通路の入口が形成されるように構成した。このように、掃気ポートをオフセットして配置すると掃気通路の形成が困難になるが、そのため掃気通路のうちいずれか1つが、クランク室から縦方向(ピストンの移動方向)に開口する入口を有し、残りの掃気通路がクランク室から横方向(ピストンの移動方向に鉛直な方向)に開口する入口を有するようにした。 According to one aspect of the present invention, in a two-cycle engine having a crankcase and a cylinder, scavenging ports are respectively provided on the left and right sides of the line passing through the center point of the exhaust port opened inside the cylinder and the cylinder central axis. The line passing through the center point of the scavenging port and the cylinder center axis is inclined with respect to the crank axis, and the crankcase is formed with a longitudinal passage connected to the scavenging port, with one end connected to the crank chamber. It was configured to be connected to an open lateral passage. Here, a line connecting the exhaust port and the intake port is opposed to a position approximately 45 degrees away from the crank axis, and the scavenging port is provided at a position approximately 90 degrees away from the intake port and the exhaust port. Furthermore, a protrusion that extends outward from the rotation area of the crankweight is formed near the inlet of the scavenging passage from the inner peripheral surface of the crankcase of the crankcase so that the inlet of the scavenging passage is formed in the protrusion. Configured. As described above, when the scavenging ports are offset and formed, it becomes difficult to form the scavenging passage. Therefore, any one of the scavenging passages has an inlet opening in the longitudinal direction (moving direction of the piston) from the crank chamber. The remaining scavenging passage has an inlet that opens laterally from the crank chamber (a direction perpendicular to the moving direction of the piston).
本発明の他の特徴によれば、掃気ポートは、左右側に第1掃気ポートと、第2掃気ポートがそれぞれ設けられ、これら掃気ポートごとに独立してクランクケースに掃気通路が設けられる。この際、第2掃気ポートに接続される掃気通路のうちいずれか1つがクランク室から縦方向に開口する入口を有し、残りの第2掃気ポートに接続される掃気通路と、第1掃気ポートに接続される掃気通路が、クランク室から横方向に開口する入口を有するように構成すると好ましい。 According to another feature of the present invention, the scavenging port is provided with a first scavenging port and a second scavenging port on the left and right sides, and a scavenging passage is provided in the crankcase independently for each scavenging port. At this time, any one of the scavenging passages connected to the second scavenging port has an inlet opening in the vertical direction from the crank chamber, and the scavenging passage connected to the remaining second scavenging ports, and the first scavenging port It is preferable that the scavenging passage connected to the cylinder has an inlet that opens laterally from the crank chamber.
本発明のさらに他の特徴によれば、クランクケースは、クランク軸と鉛直な断面で分割して製造され、突出部は分割されたクランクケースのそれぞれに1カ所ずつ形成される。この際、掃気ポートのシリンダ内への開口断面に対して、掃気通路のクランク室の開口の断面が小さくする。また、掃気通路のシリンダとクランクケース取付面の断面積は、クランク室の開口の断面より大きく構成すると好ましい。 According to still another aspect of the present invention, the crankcase is manufactured by being divided in a cross section perpendicular to the crankshaft, and the protrusion is formed at one place on each of the divided crankcases. At this time, the cross section of the opening of the crank chamber of the scavenging passage is made smaller than the cross section of the opening of the scavenging port into the cylinder. Further, it is preferable that the cross-sectional area of the scavenging passage cylinder and the crankcase mounting surface is larger than the cross-section of the opening of the crank chamber.
請求項1の発明によれば、シリンダ内部に開口した排気ポートの中心点とシリンダ中心軸を通る線の左右側に掃気ポートがそれぞれ設けられ、掃気ポートの中心点とシリンダ中心軸とを通る線は、クランク軸線に対して傾斜した構成をし、クランクケースには、掃気ポートと接続される縦方向通路が形成され、一端がクランク室に開口する横方向通路と接続する構成にしたことにより、クランク軸及びクランク軸の軸受部の真上を避けた位置にクランクケースを貫通するように掃気通路を形成することができる。よって、掃気通路の長さを十分長くすることができ、掃気効果を向上させることができる。
請求項2の発明によれば、排気ポートと吸気ポートを結ぶ線が、クランク軸線に対して略45度離れた位置に対向してあり、掃気ポートは吸気ポート及び排気ポートと略90度離れた位置に設けたことで、吸気口と排気口の配置角度を90度とすることができ、即ちキャブレターとマフラーの取り付け位置を90度とした小型でコンパクトなエンジンを実現できる。
請求項3の発明によれば、クランクケースのクランク室の内周面から掃気通路の入口付近に、クランクウェイトの回転領域よりも外側に延びた突出部を形成し、前記突出部には前記掃気通路の入口を形成したので、吸気口と排気口の配置角度が180度以内、例えば約90度の配置であっても、シリンダ中心軸と排気ポート中心点を結ぶ点に対して左右対称に掃気ポートを配置することができる。
According to the first aspect of the present invention, the scavenging ports are respectively provided on the left and right sides of the line passing through the center point of the exhaust port and the cylinder center axis that are opened inside the cylinder, and the line passing through the center point of the scavenging port and the cylinder center axis. Is configured to be inclined with respect to the crank axis, and in the crankcase, a longitudinal passage connected to the scavenging port is formed, and one end is connected to a lateral passage that opens into the crank chamber. The scavenging passage can be formed so as to penetrate the crankcase at a position avoiding the crankshaft and the crankshaft bearing portion. Therefore, the length of the scavenging passage can be made sufficiently long, and the scavenging effect can be improved.
According to the invention of
According to a third aspect of the present invention, the protrusion extending outward from the rotation area of the crank weight is formed in the vicinity of the inlet of the scavenging passage from the inner peripheral surface of the crank chamber of the crankcase, and the scavenging is formed in the protrusion. Since the inlet of the passage is formed, scavenging is performed symmetrically with respect to the point connecting the cylinder center axis and the exhaust port center point even if the arrangement angle of the intake port and the exhaust port is within 180 degrees, for example, about 90 degrees. Ports can be placed.
請求項4の発明によれば、掃気通路のうちいずれか1つが、クランク室から縦方向に開口する入口を有し、残りの掃気通路がクランク室から横方向に開口する入口を有するので、クランクの回転面で分割するクランクケースにおいて、掃気ポートのオフセット配置を実現できる。 According to the invention of claim 4, since any one of the scavenging passages has an inlet opening in the vertical direction from the crank chamber, and the remaining scavenging passages have an inlet opening in the lateral direction from the crank chamber, In the crankcase that is divided by the rotation surface, the scavenging port can be offset.
請求項5の発明によれば、掃気ポートは、左右側に第1掃気ポートと、第2掃気ポートがそれぞれ設けられ、これら掃気ポートごとに独立してクランクケースに掃気通路が設けられるので、それぞれの掃気方向、掃気量などに応じた容積を有する掃気ポートを実現することができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、第2掃気ポートに接続される掃気通路のうちいずれか1つが、クランク室から縦方向に開口する入口を有し、残りの第2掃気ポートに接続される掃気通路と、第1掃気ポートに接続される掃気通路の双方が、クランク室から横方向に開口する入口を有するので、掃気ポートをオフセット配置したエンジンにおいて、独立した第1及び第2の掃気通路をクランクケースに設けることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, any one of the scavenging passages connected to the second scavenging port has an inlet opening in the vertical direction from the crank chamber, and the scavenging connected to the remaining second scavenging ports. Since both the passage and the scavenging passage connected to the first scavenging port have an inlet that opens laterally from the crank chamber, in the engine in which the scavenging port is offset, independent first and second scavenging passages are provided. It can be provided in the crankcase.
請求項7の発明によれば、クランクケースは、クランク軸と鉛直な断面で分割して製造され、突出部は分割されたクランクケースのそれぞれに1カ所ずつ形成されるので、突出部に形成される領域において掃気通路入口を開口させることができるので、掃気ポート側の断面積に対応する断面積の掃気通路入口を形成しやすくなる。 According to the seventh aspect of the present invention, the crankcase is divided and manufactured in a cross section perpendicular to the crankshaft, and the protrusion is formed at one place on each of the divided crankcases, so that the protrusion is formed on the protrusion. Since the scavenging passage inlet can be opened in a region where the scavenging is performed, it is easy to form a scavenging passage inlet having a cross-sectional area corresponding to the cross-sectional area on the scavenging port side.
請求項8の発明によれば、掃気ポートのシリンダ内への開口断面に対して、掃気通路のクランク室の開口の断面が小さいので、排気ガス特性を良くすることができる。
According to the invention of
請求項9の発明によれば、掃気通路のシリンダとクランクケース取付面の断面積は、クランク室の開口の断面より大きいので、掃気通路内の容量を大きくすることができ、掃気特性を良くすることができ、排気ガス特性の向上も期待できる。 According to the ninth aspect of the present invention, the cross-sectional area of the cylinder and the crankcase mounting surface of the scavenging passage is larger than the cross-section of the opening of the crank chamber, so that the capacity in the scavenging passage can be increased and the scavenging characteristics are improved. The exhaust gas characteristics can also be improved.
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。図1は、本発明の実施形態による2サイクルエンジンを適用したチェーンソーの外観を示す斜視図、図2はチェーンソーの別の角度からの外観を示す斜視図、図3はチェーンソーのさらに別の角度からの外観を示す斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, parts having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted. 1 is a perspective view showing an appearance of a chain saw to which a two-cycle engine according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the chain saw from another angle, and FIG. 3 is a view from still another angle of the chain saw. It is a perspective view which shows the external appearance.
図1において、チェーンソー1は、2サイクルエンジンを搭載し、本体部の前方にガイドバー11が突出する。ガイドバー11の周縁には、ソーチェーン(図示せず)が巻回され、ソーチェーンを高速で回転させることによって木や枝などの切断が可能となる。後述する2サイクルエンジンは、横置きでハウジング2内に収納される。ハウジング2はエンジンを収容するだけでなく、その周囲にガイドバー11やカバー類を取り付けるもので、チェーンソー1の骨格部分である。ハウジング2の上方には、メインハンドル3が設けられ、メインハンドル3の前端付近から横及び下方向にフロントハンドル6が延びるように設けられる。
In FIG. 1, a
メインハンドル3は、作業者が右手で把持するためのハンドルであり、フロントハンドル6は作業者が左手で把持するためのハンドルである。メインハンドル3の上部付近には、セーフティトリガ7aが設けられ、前端付近にはイグニッションスイッチ7bが設けられる。メインハンドルの前方側には、ハンドガード12が設けられる。ハンドガード12は、作業者の手に、枝や切断物などがあたらないように保護する役割をする。さらに、ハンドガード12を前方に傾けることによりソーチェーンの回転を停めるブレーキの役割を兼用させても良い。ハウジング2の左側(以下、本明細書は、作業者がチェーンソー1を保持した際を基準に、図1のように前後左右を定義して説明する。)には、レフトカバー4で覆われる。レフトカバー4の内側には、エンジンを始動するためのリコイル式のスタータ(図示せず)が収容され、レフトカバー4を貫通してスターターハンドル13が取り付けられる。レフトカバー4の前方には、燃料タンク用のキャップ14aと、チェーンオイルタンク用のキャップ15aが設けられる。
The
図2において、ハウジング2の右側はガイドバー11が、ハウジング2から延びる2本のボルト(図示せず)とナット17a、17bによって固定される。ハウジング2の右側には、さらに後述するソーチェーンへの駆動力伝達機構が取り付けられ、それを覆うライトカバー5が設けられる。ハウジング2とガイドバー11の取り付け部付近には、チェーンキャッチャー16が設けられる。
2, the
図3において、ライトカバー5の後方には、エンジンのマフラー66の熱からガードするため、表面の大部分にメッシュ状の通風口が設けられたマフラーガード8が取り付けられる。チェーンソー1の後端には、リアカバー9が設けられる。リアカバー9は、固定ネジ18により着脱可能にハウジング2に固定される。固定ネジ18の右側には、引き出し式のフック20が設けられる。このフック20は、例えば、木の上で作業する場合に、ロープにて高所までチェーンソー1を引き上げる際に、ロープをかけるために用いられる。図3に示す状態は、フック20が収納されている状態であり、手で引き出すための必要な部分を除き、フック20はリアカバー9の外側にほとんど突出しない。このため、収納時にフック20が作業者の体に当たったり、周囲に当たったりすることを防止できる。
In FIG. 3, a
次に、図4に示す断面図を用いて、チェーンソー1の内部構造を説明する。チェーンソー1のハウジング2の内部には、エンジン50がほぼ横置きで収容される。ここで、横置きとは、稼働時にピストンの運動方向が水平になることを言い、厳密に言うと本実施形態ではピストンの運動方向は完全に水平でなく、先端部がやや下がった状態の“ほぼ水平”の状態である。これは、エンジン50を完全に横置きにすると、その上側に配置されるキャブレター67とエアフィルター68を配置する関係からチェーンソー1の後端部の高さが高くなってしまうので、下側に傾けるようにしたものである。エンジン50は、クランク64にコンロッド63を介して取り付けられるピストン62が往復運動をしながら、吸気−圧縮−燃焼−排気の行程を行う。エンジン50は、上側から2本のボルト31(図5)、32によって、下側から2本のボルト33(図5)、34によってハウジング2に固定される。ハウジング2の前方側には、エンジン50用の燃料タンク14と、ソーチェーンに給油するためのチェーンオイルタンク15が設けられる。
Next, the internal structure of the
図5は、ハウジング2とエンジン50の取付状態を説明するための斜視図であり、図6はこれらの別の角度からの斜視図である。ハウジング2は、例えばプラスチックの一体成型により構成され、エンジン50が図5の矢印で示す方向に挿入され、上下方向から4つのボルト31〜34で固定される。エンジン50には、これらボルトと螺合する4つのネジ穴(図5では31b、32bだけ示す)が形成される。図6において、ハウジング2のエンジンを挿入する側と反対の面(右側の面)の前方側には、平面部2aが形成され、平面部2aの外側にはハウジング2に固定された2本のボルト19a、19bにガイドバー11が取り付けられ、ナット17a、17bによって固定される。
FIG. 5 is a perspective view for explaining a mounting state of the
ここで、本実施形態によるエンジン50は、図6から理解できるように吸気口56と排気口57が約90度の間隔で配置される。通常2サイクルエンジンにおいては吸気口56と排気口57が約180度の間隔で配置するので、本実施形態では約90度の間隔で配置するために掃気ポートの配置や形状を工夫した。この掃気ポートの配置や形状については後述する。
Here, in the
平面部2aの後方には、図示しないオイルポンプを収容するため、外部から見て内側に略長方形に窪んでいる窪み部2bが形成される。この窪み部2bを形成することによりハウジング2の剛性を一層高くすることができる。窪み部2bにはクランク軸51を貫通させるための穴2cが形成され、この穴2cの側方に穴66aが開けられ、横方向ボルト41によってエンジン50のネジ穴69と横方向から螺合する。ここで、本実施例ではエンジン50の上下方向から固定する4つのボルト31〜34に加えて、第5のボルトである横方向ボルト41によりエンジン50のクランクケース部を固定することにより、強度的にも振動特性上も良好な状態でエンジン50をハウジング2に固定することができる。
In order to accommodate an oil pump (not shown), a recessed
窪み部2bは、図示しないオイルポンプが収容された後、オイルポンプカバー40により覆われる。オイルポンプカバー40は、穴40aを介してクランク軸51を貫通させて、3つのネジ42によりハウジング2に固定される。ここで、ネジ42は、ハウジングに形成されたネジ穴に螺合するもので、エンジン50とは接触しない。
The
次に、図7及び図8を用いてエンジン50について説明する。図7はエンジン50の前方左上側からみた斜視図であり、図8は後方左下側から見た斜視図である。クランクケースは、右側クランクケース52と左側クランクケース53とからなる分割式であり、その分割面はクランク軸51の軸線と鉛直な面である。右側クランクケース52からは、出力軸であるクランク軸51が突出し、左側クランクケース53からはクランク軸の先端にフライホイール54が取り付けられる。右側クランクケース52と左側クランクケース53は、それらの間に図示しないガスケットを介して3つのボルト65a、65b、65cによって固定される。これら3つのボルト65a、65b、65cと螺合するために、右側クランクケース52には、雌ねじ部が形成される。さらにクランクケースには、エンジン50をハウジング2に固定するための2つのボルト穴31b、32bがエンジン50の上側に設けられる。ボルト穴31bは左側クランクケース53に設けられ、ボルト穴32bは右側クランクケース52に設けられる。同様にして、2つのボルト穴33b、33bがエンジン50の下側に設けられる。ボルト穴33bは左側クランクケース53に設けられ、ボルト穴34bは右側クランクケース52に設けられる。さらに、右側クランクケース52には、横方向ボルト41と螺合するボルト穴69が設けられ、その内周側に雌ねじが形成される。
Next, the
フライホイール54は、フィンと一体に構成され、外周側の一部には、点火コイル59によって点火用の高圧電気を発生させるための永久磁石が設けられる。フィンの内周側には、スタータと接続するための、クラッチ爪が設けられる。点火コイル59で発生された高圧電気は、点火コイル59から伸びる高圧コードによってプラグキャップ60に伝達され、プラグキャップ60を介して点火プラグ61(図4)に供給される。
The
次に、本実施形態によるエンジン50の詳細構造について説明する。本実施形態においては、図6から理解できるように、円筒形のピストン62の軸線から見て、エンジンの吸気口56と排気口57が90度離れた位置に配置される。この構造を実現するために、掃気ポートの配置および構造に工夫をした。図9(1)は、シリンダ55を排気口57の側から見た側面図であり、図9(2)は、(1)のA−A部の断面図である。シリンダ55は、ヘッド部分も含めてアルミニウムのダイカストにより製造される。(2)において理解できるように、本実施形態のエンジン50においては、排気口57は、吸気口56と180度以内、即ちシリンダの外周部において約90度、シリンダ55の内周のポート間ではクランク中心線から離れた配置となっている。排気口57はシリンダ中心軸を通る線に沿ってシリンダ55内に開口した排気ポートに接続するよう形成され、吸気口56はシリンダ軸線と略垂直な方向に沿って同じくシリンダ内に開口した吸気ポートに接続するよう形成される。これにより、シリンダに対する排気方向と吸気方向が略直交し、キャブレター67がエンジン50の上部、マフラー66がエンジン50の側部に90度離れて配置されるため、エンジン50の対角位置にキャブレター67、マフラー66を配置した構成に比べて上下方向、或いは横方向の寸法を小型化することができる。また、排気口57および吸気口56がエンジン50の対角位置にありながらキャブレター67とマフラー66を90度の位置に配置した場合、排気口57とマフラー66、若しくは吸気口56とキャブレター67を比較的長い連通部を回り込ませて連通させる必要があるが、本願ではそのような必要が無く、組立性の向上及び連通部によるエンジンの大型化を抑制することができる。また、この構成のため、従来の排気口と吸気口が180度離れているエンジンと比べて、2組の掃気ポート72bと73b、及び、74bと75bの配置がクランク軸の軸方向に対称となるように配置されるのではなく、その対称面が傾けられて配置される。
また、排気ポートと吸気ポートを結ぶ線が、クランク軸線に対して略45度離れた位置に対向してあり、掃気ポートは排気ポートと吸気ポートを結ぶ線に対して吸気ポート及び排気ポートと略90度離れた位置に設けられる。
Next, the detailed structure of the
The line connecting the exhaust port and the intake port is opposed to a position approximately 45 degrees away from the crank axis, and the scavenging port is substantially the same as the intake port and the exhaust port with respect to the line connecting the exhaust port and the intake port. It is provided at a position 90 degrees apart.
図10は、図9(1)のB−B部の断面図であり、(1)は掃気通路カバー58a、58b を取り外した状態、(2)は掃気通路カバー58a、58bを取り付けた状態を示す。図10(1)から理解できるように、掃気ポートの中心点とシリンダ中心軸を通る線は、クランク軸51の軸線に対して傾斜した構成となる。図10(2)においては、掃気通路カバー58a、58bを取り付けた状態を示すが、本実施形態のシリンダ55は、ヘッド部分も含めてダイカストにより構成されるので、掃気ポートのシリンダ内における通路部分は、掃気通路カバー58a、58bを用いて形成される。
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9 (1). (1) shows a state in which the scavenging passage covers 58a and 58b are removed, and (2) shows a state in which the scavenging passage covers 58a and 58b are attached. Show. As can be understood from FIG. 10 (1), the line passing through the center point of the scavenging port and the cylinder central axis is inclined with respect to the axis of the
図11は、エンジン50全体を吸気口56側からみた図であり、左側が図9(2)のC−C部の断面を示す。この図から理解できるように、掃気通路75は、クランクケース内部に開口する掃気通路入口75aから横方向(クランク軸51と平行な方向)に延び、その後縦方向(ピストン62の移動方向と平行な方向)に延びて、掃気ポート75bにてシリンダ内に開口する。本実施形態で特徴的なことは、この掃気通路75を形成するに当たって、クランクケース52にも通路を延長して形成したことである。このように掃気通路75の形成に、クランクケース52の部分まで利用したので、十分長い掃気通路75が実現できる。特に、シリンダ内周において各掃気ポート72bと73b、及び、74bと75bの中心点とシリンダ軸中心とを通る線は、クランク軸線に対して傾斜しており、即ち掃気通路72と73、及び、74と75はクランク軸51及びクランクケース53に設けられたベアリング76、77の真上を避けた位置に、クランクケース53を貫通して配置されているため、より長い掃気通路をクランクケース53に形成することができる。さらに、掃気通路75の中央付近の流路断面を大きくとっており、例えばシリンダ55と左側クランクケース52との接続面付近の領域に比較して、掃気通路入口75aが絞られ、その断面積が小さくなっている。このように中央付近の流路断面を大きくとることにより十分な容量の掃気通路が実現でき、さらに掃気通路入口75aが絞られるため排気ガス特性を良くすることができる。
FIG. 11 is a view of the
図12は、エンジン50全体を図9(2)のD−D部の位置での断面を示した断面図である。ここで、掃気通路73は、クランク室の突出部において上下方向に掃気通路入口73aを有し、中央付近の流路断面、例えばシリンダ55と右側クランクケース52との接続面付近で断面が広くなっており、約90度方向に曲げられて掃気ポート73bにてシリンダ内に開口する。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of the
次に、クランクケース(52,53)の内部の形状と掃気ポートの配置の関係を図13〜15を用いて説明する。図13(1)は、図12のE−E部、即ちクランクケース取付面における形状を示す図である。クランクケースは、E−E部において、右側クランクケース53と左側クランクケース53に分割される。この図から理解できるように、本実施形態によるクランクケースにおいては、クランク室から掃気のための経路を独立して設けたことを特徴とする。この経路たる掃気は、いわゆる第1掃気ポート(排気ポートから遠い方の掃気ポート)用の掃気通路72、74と、いわゆる第2掃気ポート(排気ポートから遠い方から数えて2番目の掃気ポート)用の掃気通路73、75が形成される。しかも、本実施形態によるクランクケースでは、図13(2)に示すように、通常クランクケースの分割面37に対して面対称に設けられる第1掃気ポートと第2掃気ポートが、分割面37に対して面対称でない状態で設けられている。即ち、第1掃気ポートと第2掃気ポートは、分割面37から角度θだけオフセットされたオフセット面38に対して面対称に配置される。別の見方をすれば、オフセット面38は通常クランク軸51も軸線と鉛直方向になるが、本実施形態では鉛直ではなく傾斜した構成となる。これは、通常吸気方向と排気方向は180度離れた位置にあるのに対して、本実施形態によるエンジン50では、キャブレター67とマフラーは90度離れた位置にあるので、これに併せて第1掃気ポートと第2掃気ポートの位置をオフセットさせて配置せざるを得ない。
Next, the relationship between the internal shape of the crankcase (52, 53) and the arrangement of the scavenging ports will be described with reference to FIGS. FIG. 13 (1) is a diagram showing the shape of the EE portion of FIG. 12, that is, the crankcase mounting surface. The crankcase is divided into a
このようにオフセットさせて配置した結果として、掃気通路のクランク室側の入口の位置が、クランク室の幅Wの内側に入る掃気通路と入らない掃気通路に分かれてしまう。即ち、掃気ポート72、75は幅W内に入らない。74はほとんど入らない。73は完全に入る。このため、これらの掃気通路のクランク室側の入口付近の形状に工夫を施した。
As a result of the offset arrangement, the position of the inlet of the scavenging passage on the crank chamber side is divided into a scavenging passage that enters the inside of the width W of the crank chamber and a scavenging passage that does not enter. That is, the scavenging
図14(1)は、図13のF−F部の断面図であり、左側クランクケース53のクランク室側の形状を示す図である。左側クランクケース53にはクランク軸を回転可能に保持するベアリング76が設けられ、矢印に示すのが回転方向である。クランク室側の内部がクランクウェイトの回転軌跡に沿った形状をしているが、領域79だけ、直角の内壁を有するように突出部が形成される。そして、図14(2)で示すようにこの領域において、掃気通路入口72aと73aが形成される。掃気通路入口73aは縦方向(ピストン62の移動方向と平行な方向)に形成され、掃気通路入口72aは横方向(クランクケースの分割面に対して鉛直な方向)に形成される。このように形成することによって、キャブレター67とマフラーが90度離れた位置に形成されるシリンダにおいて、掃気通路の長さを等しく構成することができる。
FIG. 14A is a cross-sectional view of the FF portion in FIG. 13 and shows the shape of the
図15は、突出部について説明するための図である。図15は、図14で示す左側クランクケース53に点線81と斜線を付したものである。但し、本図では、掃気通路入口72aの入口の記載は省略してある。点線81は、クランクウェイトの回転する外周部付近を示しており、通常のクランクケースでは、82で示す部分と同様、この位置に内壁が設けられる。しかしながら、本願では、斜線部の領域79を外側に突出させ、ほぼ直角の内壁を持つ段差80を形成した。本実施例では、段差83及び領域79で示される空間を「突出部」と呼ぶ。
図16は、図13のG−G部の断面図であり、右側クランクケース52のクランク室側の形状を示す図である。右側クランクケース52にはクランク軸を回転可能に保持するベアリング77が設けられ、矢印に示すのが回転方向である。クランク室側の内部がクランクウェイトの回転軌跡に沿った形状をしているが、領域80だけ突出部が形成される。そして、図16で示すようにこの領域において、掃気通路入口74aと75aが横方向(クランクケースの分割面に対して鉛直な方向)に形成される。ここで、図14と違い、2つの掃気通路入口が横方向にあるが、これはいずれの掃気通路も縦方向に形成できないためである。なお、横方向の開口はアルミダイカストの鋳抜きにより掃気通路74、75と連結して形成される。
FIG. 15 is a diagram for explaining the protruding portion. FIG. 15 shows the
FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 13 and shows the shape of the
以上、本実施形態による2サイクルエンジンでは、掃気ポートが2組ある、いわゆる四流掃気方式の例をもとに説明したが、これに限られず掃気ポートが1組または3組以上の2サイクルエンジンでも同様に適用できる。 As described above, the two-cycle engine according to the present embodiment has been described based on an example of a so-called four-flow scavenging method in which there are two scavenging ports. However, the present invention is not limited to this, and the two-cycle engine has one or three or more scavenging ports. But it is equally applicable.
以上の実施の形態では、チェーンソーに適用した2サイクルエンジンについて説明したが、本発明を適用する機器は任意の機器で良く、他の動力機械にも同様に広く適用できる。 Although the two-cycle engine applied to the chainsaw has been described in the above embodiment, the device to which the present invention is applied may be any device and can be widely applied to other power machines as well.
以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although demonstrated based on embodiment which shows this invention, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning.
1 チェーンソー 2 ハウジング 3 メインハンドル
3a (メインハンドルの)取付部 4 レフトカバー 5 ライトカバー
6 フロントハンドル 7a セーフティトリガ
7b イグニッションスイッチ 8 マフラーガード
9 リアカバー 9a (リアカバーの)スリット
10 ソーチェーン 11 ガイドバー 12 ハンドガード
13 スターターハンドル 14 燃料タンク 14a キャップ
15 チェーンオイルタンク 15a キャップ 16 チェーンキャッチャー
17a、17b ナット 18 固定ネジ 19a、19b ボルト
20 フック 21 押さえ板 22 ネジ 23 ダンパー
24 ネジ 31、32、33、34 (エンジン固定用)ボルト
31a、32a、33a、34a (エンジン固定用)ボルト穴
37 (クランクケースの)分割面 38 オフセット面
40 オイルポンプカバー 40a (オイルポンプカバーの)穴
41 横方向ボルト 42 (オイルポンプカバー固定用)ネジ
50 エンジン 51 クランク軸 52 右側クランクケース
53 左側クランクケース 54 フライホイール 55 シリンダ
56 吸気口 57 排気口 58a、58b 掃気通路カバー
59 点火コイルユニット
60 プラグキャップ 61 点火プラグ 62 ピストン
63 コンロッド 64 クランク 65a、65b、65c ボルト
66 マフラー 67 キャブレター 68 エアフィルター
69 固定穴 70a、70b ボルト
72、73、74、75 掃気通路
72a、73a、74a、75a 掃気通路入口
72b、73b、74b、75b 掃気ポート
76、77 ベアリング 79、80 (突出部の)領域 83 段差
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chain saw 2 Housing 3 Main handle 3a (Main handle) attachment part 4 Left cover 5 Right cover 6 Front handle 7a Safety trigger 7b Ignition switch 8 Muffler guard 9 Rear cover 9a (Rear cover) slit 10 Saw chain 11 Guide bar 12 Hand guard 13 Starter handle 14 Fuel tank 14a Cap 15 Chain oil tank 15a Cap 16 Chain catcher 17a, 17b Nut 18 Fixing screw 19a, 19b Bolt 20 Hook 21 Holding plate 22 Screw 23 Damper 24 Screw 31, 32, 33, 34 (For engine fixing ) Bolts 31a, 32a, 33a, 34a (for engine fixing) Bolt hole 37 (Crankcase) split surface 38 Offset surface 4 Oil pump cover 40a (Oil pump cover) hole 41 Lateral bolt 42 (Oil pump cover fixing) screw 50 Engine 51 Crankshaft 52 Right crankcase 53 Left crankcase 54 Flywheel 55 Cylinder 56 Air inlet 57 Air outlet 58a, 58b Scavenging passage cover 59 Ignition coil unit 60 Plug cap 61 Spark plug 62 Piston 63 Connecting rod 64 Crank 65a, 65b, 65c Bolt 66 Muffler 67 Carburetor 68 Air filter 69 Fixing hole 70a, 70b Bolt 72, 73, 74, 75 Scavenging passage 72a 73a, 74a, 75a Scavenging passage inlets 72b, 73b, 74b, 75b Scavenging ports 76, 77 Bearings 79, 80 (projecting part) region 83 steps
Claims (9)
シリンダ内部に開口した排気ポートの中心点とシリンダ中心軸を通る線の左右側に掃気ポートがそれぞれ設けられ、
前記掃気ポートの中心点とシリンダ中心軸とを通る線は、クランク軸線に対して傾斜した構成をし、
前記クランクケースには、前記掃気ポートと接続される縦方向通路が形成され、一端がクランク室に開口する横方向通路と接続されることを特徴とする2サイクルエンジン。 In a two-cycle engine with a crankcase and cylinder,
A scavenging port is provided on each side of the line passing through the center point of the exhaust port opened inside the cylinder and the center axis of the cylinder,
The line passing through the center point of the scavenging port and the cylinder central axis is inclined with respect to the crank axis line,
The two-cycle engine according to claim 1, wherein a longitudinal passage connected to the scavenging port is formed in the crankcase, and one end is connected to a lateral passage that opens into the crank chamber.
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