JP3103432B2 - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JP3103432B2 JP04136505A JP13650592A JP3103432B2 JP 3103432 B2 JP3103432 B2 JP 3103432B2 JP 04136505 A JP04136505 A JP 04136505A JP 13650592 A JP13650592 A JP 13650592A JP 3103432 B2 JP3103432 B2 JP 3103432B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に関し、殊に２
サイクル内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】２サイクル機関の排気口における高温度
はシリンダスリーブの半径方向内方へのひずみを生じ、
シリンダスリーブおよび／またはピストンの望ましくな
い摩耗を来すことがある。この問題を解決する一つの試
みは米国特許第４，８６４，９８６号明細書に開示さ
れ、これはシリンダ内腔の熱ひずみに順応するために、
長円形ピストンを用いることを教える。
【０００３】次表の米国特許も参照する。
【０００４】
【表１】 米国特許番号 発 行 日 ４，０５０，２４４ １９７７年 ９月２７日 ４，２１６，７４５ １９８０年 ８月１２日 ４，２１８，９９２ １９８０年 ８月２６日 ４，５６２，７９９ １９８６年 １月 ７日 ４，７７６，３０３ １９８８年１０月１１日 ４，７９６，５７２ １９８９年 １月１０日
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダ内腔
を画成し、シリンダ内腔に連通する排気通路を含むエン
ジンブロックと、シリンダ内腔内に収容され、エンジン
ブロック排気通路に連通する排気口を含むシリンダライ
ナーと、エンジンブロックおよびシリンダライナーの一
方にあって、エンジンブロックおよびシリンダライナー
の一方を排気口の近くで膨張可能にする装置と、を含
む。
【０００６】本発明の主な特徴は、ピストンとシリンダ
スリーブの間の摩耗を減ずるために、シリンダスリーブ
および／またはエンジンブロック上に、排気口に隣接し
て、逃げ区域を設けることである。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を詳細に説明する前に、以
下の説明中に述べられ、または図面に図解される構成の
細部および要素の仕組みに、本発明の適用が限定されな
いことを理解すべきである。本発明は他の実施例が可能
であり、様々な仕方で実行され、または実施されること
ができる。また、本明細書に使用される語句および術語
は説明のためのものであって、限定的なものと見なすべ
きでない。
【０００８】本発明を具現する２サイクル内燃機関１０
が図面に図解される。図示の機関は単シリンダ機関であ
るけれども、本発明が、Ｖ形６シリンダ機関のような多
シリンダ機関に適用可能であるのは当然である。
【０００９】機関１０（図１参照）は、アルミニウム製
が望ましいエンジンブロック１４を有する。エンジンブ
ロック１４は、縦軸線２６を有するシリンダ内腔２２を
画成するほぼ円筒形内側表面１８を含む。エンジンブロ
ックはまた、内側表面１８に対して横方向に延在し、交
線３４（図２および図６）において内側表面１８に交わ
り、シリンダ内腔２２に連通する排気通路３８を画成す
る表面３０を含む。図６に示すように、表面３０は、シ
リンダ内腔２２の円周方向に隔置されて対向する側壁４
２、４６を有する。表面３０はまた、側壁４２、４６の
間に延在する下壁５０と、下壁５０に対向する上壁５４
とを含む。図２に示すように、排気通路３８がシリンダ
内腔２２から曲線をなして延在する。換言すれば、排気
通路は、シリンダ内腔２２の近くでは、軸線２６に垂直
な平面（例えば図２の平面）の中で円弧状に延在する。
【００１０】機関１０はまた、シリンダ内腔２２内に収
容されるシリンダスリーブまたはライナー６０を有する
（図１参照）。シリンダライナー６０は鉄製であること
が望ましく、ほぼ円筒形の外側表面６４と、ほぼ円筒形
の内側表面６８と、内側、外側両表面６８、６４の間に
延在し、交線７６において外側表面６４に交わり、エン
ジンブロック排気通路３８に連通する排気口８０を画成
する表面７２と、を含む（図２参照）。表面７２は、シ
リンダ内腔２２の軸線２６にほぼ垂直な平面を画成する
下部８４を含む（図３参照）。
【００１１】表面７２はまた、下部８４にほぼ平行な上
部と、シリンダライナー６０の円周方向に隔置されて、
上部８８と下部８４の間に延在する、対向する側部９
２、９６を含む。機関１０はまた、エンジンブロック１
４によって回転自在に支持されるクランク軸（図示せ
ず）、シリンダライナー６０に滑動自在に収容されるピ
ストン９７、およびピストン９７の往復に応じてクラン
ク軸の回転を生ずる装置を有する。該装置は、クランク
軸に枢動結合されるピストン棒９８と、ピストン棒９８
をピストン９７に枢動連結するリストピン９９とを含む
ことが望ましい。
【００１２】エンジンブロック１４の側壁４６は部分的
にシリンダ内腔２２に対面しており、側壁４２は内腔２
２に背を向けているので、シリンダ内腔２２を出る排気
ガスは側壁４２よりも側壁４６に多く衝突する。そのた
め、側壁４６に近いエンジンブロック１４の区域が側壁
４２に近いエンジンブロック１４の区域よりも多く加熱
される。さらに、おそらくエンジンブロック１４を通る
冷却液の流れ（図示せず）が均等でないかも知れないの
で、下壁５０に近いエンジンブロック１４の区域は上壁
５４に近いエンジンブロック区域よりも余計に加熱され
る傾向がある。その結果、側壁４６と下壁５０の交線に
近いエンジンブロック１４の区域が最も加熱される。こ
の加熱のためにエンジンブロック１４の望ましくない熱
膨張が生じ、ひいてはシリンダライナー６０の望ましく
ない半径方向内方へのひずみを生ずる可能性がある。
【００１３】図２に示すように、ピストン９７の最大質
量は、リストピン９９がピストン９７に結合される、直
径上に対向する２個所の区域にある。それらの区域の一
つは排気口８０に近い個所に、そして特にエンジンブロ
ック１４の側壁４６近くにある。リストピン９９との枢
動結合部におけるピストン９７の質量が大きくされてい
るので、この区域のピストン９７はピストン９７の他の
区域よりも、シリンダスリーブ６０の半径方向内方への
ひずみに順応する能力が小さい。事実、この区域のピス
トン９７は、ピストン９７が熱くなる時、実際に少し膨
張する。
【００１４】上記の現象は、下記のような予防装置がな
いと、排気口８０に近い、殊に壁４６と壁５０の交線に
近い、シリンダライナー６０とピストン９７の間に望ま
しくない摩耗を生ずる。従って機関１０はさらにエンジ
ンブロック１４およびシリンダライナー６０の一方に、
エンジンブロック１４またはシリンダライナー６０のい
ずれかを排気口８０の近くで膨張できるようにして、排
気口８０近くのピストン９７とシリンダライナー６０の
間の摩耗を大幅に減ずるための装置を含む。様々な適当
な装置を用いることができるけれども、図示の構成にお
いて、そのような装置は、エンジンブロック１４とシリ
ンダライナー６０の間に画成される逃げ区域、つまり空
間１００（図１ないし図３参照）を含む。空間１００は
排気口８０に連通、または開放し、壁４６と壁５０の近
くに最大寸法を有する。図示の構成において、シリンダ
ライナー６０は空間１００を与えるために面取りされて
いる。より具体的には、側部９２と下部８４が外側表面
６４と交わる交線７６の部分が面取りされて空間１００
を与える。空間１００は従って側部９６から側部９２
へ、さらにシリンダ内腔２２の円周方向に（図３で左方
に）側部９２を超えて延在する。さらに、空間１００は
上部８８から下部８４へ、さらに内腔２２の軸線方向に
（図３で垂直方向に）、下部８４よりも下方に延在す
る。また、内腔２２の半径方向の（図９で水平方向の）
空間１００の幅は、排気口８０から遠ざかる方向に（図
９で上から下に）減少する。逃げ区域、つまり空間１０
０を排気口８０に徐々に融合させれば、製作が容易に、
また性能が良くなることが判った。従って、シリンダ内
腔２２の軸線方向の（図１および図３で垂直方向の）空
間１００の深さは側部９６から側部９２に向けて（図３
で右から左に）増加し、シリンダ内腔２２の円周方向の
（図３で水平の）空間１００の幅は上部８８から下部８
４に向けて（図３で上から下に）増加する。
【００１５】別の言い方をすれば、面取りはシリンダラ
イナー６０に、表面部分８４、９２と表面６４との間に
延在する補足表面１１０を与える。空間１００は、表面
１１０とエンジンブロック１４の内側表面１８との間に
画成される。さらに、図２に見られるように、表面部分
８４の半径方向限界は表面部分９６から表面部分９２に
向って減少する。また表面部分９２の半径方向限界は上
方表面部分８８から下方表面部分８４に向けて（図３の
上から下へ）減少する。
【００１６】本発明の代替実施例である機関２００が図
４ないし図６に図解される。下記に述べる以外は、機関
２００は実質的に機関１０と同等であり、共通の要素に
は同じ参照番号が付けてある。
【００１７】機関２００では、エンジンブロック１４が
面取りされて、空間１００を与える。より具体的には、
側壁４６と下壁５０が内側表面１８に交わる交線３４の
部分が面取りされて、空間１００を与える。図６に示す
ように、機関２００のエンジンブロック１４上の面取り
は、機関１０のシリンダスリーブ６０上の面取りの鏡像
である。よって、エンジンブロック１４上の面取りはエ
ンジンブロック１４に、機関１０の表面１１０の鏡像で
ある補足表面２１０（図６）を与える。
【００１８】本発明の第２の代替実施例である機関３０
０が図７および図８に図解される。下記に述べる以外
は、機関３００は実質的に機関１０と同等であり、共通
の要素には同じ参照番号が付けてある。
【００１９】機関３００において、エンジンブロック１
４とシリンダライナー６０の双方が面取りされて、空間
１００を与える。より具体的には、機関３００のシリン
ダライナー６０は機関１０のシリンダライナー６０と同
形であり、機関３００のエンジンブロック１４は機関２
００のエンジンブロック１４と同形である。
【００２０】本発明の第３の実施例である機関４００が
図１０に図解される。下記に述べる以外、機関４００
は、１９８９年２月出願の、引用によって本明細書に取
り入れられる米国特願第３１５，９００号明細書に開示
される機関と同形である。機関４００は３シリンダの２
列を含むＶ形６シリンダ機関である。シリンダの１列だ
けが図１０に図解される。
【００２１】機関４００はそれぞれ第１、第２、第３の
シリンダ内腔４２１、４２２、４２３を画成し、第１、
第２、第３の排気通路４３１、４３２、４３３がそれぞ
れシリンダ内腔４２１、４２２、４２３に連通するエン
ジンブロック４１４を含む。機関４００はまた、シリン
ダ内腔４２１、４２２、４２３にそれぞれ収容される第
１、第２、第３のシリンダライナー４４１、４４２、４
４３を含む。シリンダライナー４４１、４４２、４４３
は、それぞれ排気通路４３１、４３２、４３３に連通す
る排気口４５１、４５２、４５３をそれぞれ有する。機
関４００はまた、それぞれシリンダライナー４４１、４
４２、４４３内に収容されて、それぞれのリストピン４
７１、４７２、４７３に枢動連結される第１、第２、第
３のピストン４６１、４６２、４６３を含む。図１０に
示すように、シリンダライナー４４１、４４２、４４３
は機関１０のシリンダライナー６０と同形である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具現する機関の断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿うエンジンブロックおよび
シリンダライナーの断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。
【図４】本発明の代替実施例の断面図である。
【図５】図４の５−５線に沿う断面図である。
【図６】図５の６−６線に沿う断面図である。
【図７】本発明の第２の代替実施例の、図４と同様の図
である。
【図８】図７の８−８線に沿う断面図である。
【図９】図１の部分拡大図である。
【図１０】本発明の第３の代替実施例の断面図である。
【符号の説明】
１０ 機関 １４ エンジンブロック ２２ シリンダ内腔 ３０ 表面 ３４ 交線 ３８ 排気通路 ４２ 側壁 ４６ 側壁 ５０ 下壁 ５４ 上壁 ６０ シリンダスリーブ（ライナー） ６４ ライナー外側表面 ６８ ライナー内側表面 ７２ 表面 ７６ 交線 ８０ 排気口 １００ 空間（逃げ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・エル・ブロートン アメリカ合衆国イリノイ州60099，ザイ オン，グリーン・ビュー・ドライブ 13510 (56)参考文献 実開 昭62−102845（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−31289（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭43−2642（ＪＰ，Ｙ１) 特許135223（ＪＰ，Ｃ２) 米国特許5134976（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02F 1/00 - 1/42

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダ内腔を画成し該シリンダ内腔に
    連通する排気通路を含むエンジンブロックと、該シリン
    ダ内腔内に収容され前記エンジンブロックの前記排気通
    路に連通する排気口を含むシリンダライナーとを有する
    内燃機関において、前記シリンダライナーが前記排気口
    の近くで半径方向外方へ膨張し得るように、前記エンジ
    ンブロックと該シリンダライナーとの間に前記排気口に
    隣接する空間が画成されていることを特徴とする内燃機
    関。
  2. 【請求項２】 前記シリンダ内腔の半径方向の前記空間
    の幅は前記排気口から離れる方向に減少する、請求項１
    の内燃機関。
  3. 【請求項３】 前記空間は前記排気口に連通する、請求
    項１の内燃機関。
  4. 【請求項４】 前記空間は前記エンジンブロック又は前
    記シリンダライナーにおける面取りによって部分的に画
    成される、請求項１の内燃機関。
  5. 【請求項５】 前記シリンダライナーにはピストンが摺
    動可能に収容され、該ピストンにピストンロッドがピン
    により枢着されている請求項１の内燃機関。
JP04136505A 1991-06-04 1992-05-28 内燃機関 Expired - Fee Related JP3103432B2 (ja)

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