JP5337298B2 - ２サイクルエンジンの掃気通路構造 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダに設けられた掃気ポートとクランクケース内部のクランク室とを連通する掃気通路が、前記シリンダとクランクケースとの締め付け面を貫通して形成された２サイクルエンジンの掃気通路構造に関するものである。

２サイクルエンジンにおいては、クランクケース内に形成されたクランク室に開口する掃気通路は、該クランクケース内部を滑らかな曲路にてクランクケースとシリンダとの締付面に至り、該掃気通路を貫通して、シリンダに設けられた掃気ポートに接続されている。

図８は従来の２サイクルエンジンのクランクケース及びシリンダの分解斜視図である。また、図９は図８におけるＦ−Ｆ断面図であって従来の２サイクルエンジンのクランクケースのクランク軸心に直角方向の断面図、図１０は図９におけるＧ−Ｇ方向矢視図であって、クランクケースの上面図である。また、図１１は図１０におけるＨ−Ｈ方向断面図である。

図８〜図１１において、１０１はシリンダであり、シリンダ１０１内には燃焼室が形成される。シリンダ１０１内を往復動するピストン１３０と、ピストン１３０の往復運動を回転力に変えるためのクランク軸１０８が設けられている。

１０２はクランクケースであり、クランクケース１０２の内部にはクランク室１０６が形成される。また、１４０は、シリンダ１０１の側面部に２個対向するように設けられた掃気ポートであり、図８においてはそのうち１つのみ示している。掃気ポート１４０の夫々は、シリンダ１０１内の掃気通路１０４ｂ、クランクケース１０２の両側面の壁内に曲線を描いて設けられた掃気通路１０４ａ、及び対をなす掃気通路入口１０４ｃを介してクランク室１０６と連通されている。

１１８は先導空気供給用の空気通路であり、掃気通路１０４ｂの途中に接続され、エアクリーナからの先導空気が空気通路１１８及び掃気通路１０４ｂを経て掃気ポート１４０に供給されるようになっている。

１３２はエンジン本体側と吸気系とを熱的に遮断するためのインシュレータであり、インシュレータ１３２はシリンダ２の側面にボルト締めされる。インシュレータ１３２内部の上側通路１３２ａには先導空気供給用の空気通路が形成される。該空気通路は、掃気通路１０４ｂの途中に接続され、先導空気が空気通路１１８及び掃気通路１０４ｂを経て掃気ポート１４０に供給されるようになっている。また、インシュレータ１３２内部の下側通路１３２ｂにはクランク室１０６内に混合気を供給する混合気通路が形成される。該混合気通路は吸気ポート１４２を介してシリンダ１０１内と連通されている。

図８において、クランクケース１０２は、クランク軸心１８０に直角な前後分割面１２５で前後に分割された前部クランクケース１０２ａ及び後部クランクケース１０２ｂからなる。そして、該前部クランクケース１０２ａ及び後部クランクケース１０２ｂは、内部にクランク軸１０８等が組み込まれた後、ボルト穴１２６を用いて複数のボルトによって締め付けられて一体化されている。

１０３はクランクケース１０２の上部に形成された平滑なシリンダ取付面で、該シリンダ取付面１０３上にシリンダ１０１の下面１０３’が接触して複数のボルト１１４により固定される。

前部クランクケース１０２ａ及び後部クランクケース１０２ｂの内部には、前記掃気通路１０４ａ及び掃気通路入口１０４ｃが前後分割面１２５に関して対称に夫々形成されている。そして、該掃気通路１０４ａの上端はシリンダ取付面１０３に開口している。

１１０はガイド部材であって、前記シリンダ取付面１０３の開口から挿入され、その上面がシリンダ取付面１０３の一部を形成するとともに、掃気通路１０４ａに滑らかに接続される通路面が形成されている。ガイド部材１１０は、例えば、上面及び側部にそれぞれ突出部を設けるとともに、クランクケース１０２に溝を刻設し、前記に突出部を前記溝に嵌合することにより、クランクケース１０２に固定される。

図８〜図１１に示した構造からなる掃気通路構造を備えた２サイクルエンジンにおいて、クランクケース１０２内部に形成されたクランク室１０６からの混合気は、掃気通路入口１０４ｃを介して、滑らかな曲面に形成された通路面を有するガイド部材１１０によりその一部を構成された掃気通路１０４ａに導入され、滑らかな曲路に形成された該掃気通路１０４ａを流れ、前記シリンダ内に形成される掃気通路１０４ｂを流れて掃気ポート１４０に供給される。従って、前記混合気は直角で曲がり等のない滑らかな曲路に形成された掃気通路１０４ａを、流速減少等の流動損失を生ずることなく、滑らかで強い流れとなって掃気ポート１４０に供給されることとなる。

図８〜図１１を用いて説明したガイド部材を使用した従来の２サイクルエンジンの掃気通路構造は、特許文献１に開示されている。

特許第４０３１６０２号公報

しかしながら、図８〜図１１を用いて説明した特許文献１に開示されるようなガイド部材１１０を使用した２サイクルエンジンの掃気通路構造にあっては、前部クランクケース１０２ａ及び後部クランクケース１０２ｂをダイキャストによって製造する場合には、掃気通路形成用のスライド金型が必要となる。この場合、前記掃気通路１０４ａを形成する部分に、シリンダ取付面１０３方向にスライド可能なスライド金型を挿入して金型鋳造を行い、その後前記スライド金型をシリンダ取付面１０３方向にスライドして抜き出して型抜きする。そして、前記スライド金型のあった部分の一部にガイド部材１１０を挿入して固定することで掃気通路１０４ａを形成する。つまり、スライド金型があることにより全体の型費が高くなる。
また、前記スライド金型を使用することで、２サイクルエンジンの掃気通路を形成するための工程が増えるとともに、掃気通路の形成にかかるコストが高くなるという課題がある。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、スライド金型を使用することによって発生する製作コストを削減するため、スライド式の金型を用いることなく、シリンダに設けられた掃気ポートとクランクケース内部のクランク室とを連通する掃気通路を形成することができる２サイクルエンジンの掃気通路構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明においては、シリンダに設けられた掃気ポートとクランクケース内部に形成されたクランク室とを連通する掃気通路を備え、該掃気通路が前記シリンダとクランクケースとの締付面を貫通して形成されている２サイクルエンジンの掃気通路構造において、前記クランクケース内部で、前記クランクケース内壁面に接触して取り付けられる蓋部材を有し、前記クランクケース内壁面と前記蓋部材との接触面に前記クランク室とクランクケース上面に繋がる前記掃気通路の一部を構成する溝部を設けたことを特徴とする。

これにより、前記クランクケースをダイキャストによって製造する場合であっても、シリンダ取付面側にスライドして型抜きするスライド金型を使用する必要がない。スライド金型が不要であるので、スライド金型の制作費が不要となる。従って、２サイクルエンジンの掃気通路を構成するために必要な製作コストを削減することができる。

また、前記溝部は、前記クランクケース内壁面に凹設され設けられ、前記蓋部材は、前記溝部の開放部を塞いで、前記クランクケース内壁面に接触して取り付けられているとよい。
これにより、蓋部材には溝部を設ける必要がなく、蓋部材が汎用性のあるものとなる。そのため、蓋部材の不良時などの交換を安価に行うことができる。

また、前記溝部は、前記蓋部材に凹設されて設けられ、前記蓋部材は、前記溝部の開放部を塞いで、前記クランクケース内壁面に接触して取り付けられているとよい。
これによりスライド金型が不要であることによる製造コストの低減が実現できるとともに、クランクケースに溝部を設けないのでクランクケースを製造する際に使用する金型の形態を単純なものにすることができる。

また、前記溝部は、前記クランクケース内壁面と前記蓋部材の両方に、それぞれ凹設されて設けられ、前記蓋部材は、前記クランクケース内壁面に設けた溝部と前記蓋部材に設けた溝部それぞれの開放部が対向するように、前記クランクケースに接触して取り付けられているとよい。
これにより、スライド金型が不要であることによる製造コストの低減が実現できるとともに、蓋部材のクランクケースへの取り付け位置がクランクケース及び蓋部材それぞれに設けた溝部の位置によって決定されるため、蓋部材のクランクケースへの取り付け位置の位置決めが容易になる。

また、前記蓋部材は、前記クランクケースの対向する内壁面間に嵌合されて取付位置の位置決めがなされて、前記内壁面に取り付けられているとよい。
これにより、簡単に且つ間違いなく蓋部材とクランクケースとの位置決めを行うことができ、確実に掃気通路を形成させることができる。

本発明によれば、スライド式の金型を用いることなく、シリンダに設けられた掃気ポートとクランクケース内部のクランク室とを連通する掃気通路を形成することができる２サイクルエンジンの掃気通路構造を提供することができ、スライド金型を使用することによって発生する製作コストを削減することができる。

実施形態１に係る２サイクルエンジンの掃気通路構造を示すクランク軸心に直角方向の構成図である。 実施形態１に係る２サイクルエンジンの掃気通路が形成されるクランクケースのクランク軸心に直角方向の断面図である。 図２におけるＡ−Ａ方向矢視図である。 図３におけるＢ−Ｂ方向断面図である。 後部クランクケース２ｂの斜視図である。 実施形態２に係る掃気通路周辺の概略図である。 実施形態３に係る掃気通路周辺の概略図である。 従来の２サイクルエンジンのクランクケース及びシリンダの分解斜視図である。 従来の２サイクルエンジンの掃気通路が形成されるクランクケースのクランク軸心に直角方向の断面図である。 図９におけるＧ−Ｇ方向矢視図である。 図１０におけるＨ−Ｈ方向断面図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る２サイクルエンジンのクランクケース及びシリンダのクランク軸心に直角方向の断面図である。また、図２は本発明の実施形態１に係る２サイクルエンジンの掃気通路が形成されるクランクケースのクランク軸心に直角方向の断面図であって図３におけるＣ−Ｃ断面図に相当する。図３は図２におけるＡ−Ａ方向矢視図、図４は図３におけるＢ−Ｂ方向断面図である。

クランクケース２は、クランク軸心８０に直角な前後分割面２５で前後に分割された前部クランクケース２ａ及び後部クランクケース２ｂからなり、前部クランクケース２ａ及び後部クランクケース２ｂは、内部にクランク軸８等が組み込まれた後、複数のボルト２６によって締め付けられて一体化されている。図５は、後部クランクケース２ｂの斜視図であり、図３は図５におけるＤ−Ｄ断面図となる。

図１〜図５において、１はエンジンであり、以下に説明するように構成されている。１２はシリンダであり、クランクケース２とシリンダ１２とはそれぞれの締付面であるクランクケース２の上面のシリンダ取付面３、シリンダの下面３’にて、複数のボルト１４によりガスケットを介して締め付けられている。また、１６はシリンダ１２の側部に開口した排気ポートであり、排気通路に接続されるものである。

４０はシリンダ１２の側部に２個対向するように設けられた掃気ポートであり、図１においてはそのうち１つのみが図示されている。掃気ポート４０には、シリンダ１２内に形成される掃気通路４ｂが接続されている。また、４ｃはクランクケース２内に形成されたクランク室６に開口する掃気通路入口である。４ａはクランクケース２内に設けられた掃気通路であって、滑らかな曲路にて形成され、クランクケース２とシリンダ１２との締付面３、３’を貫通することによりシリンダ１２内の掃気通路４ｂと掃気通路入口４ｃとを接続している。この構成により、掃気ポート４０は、掃気通路４ｂ、掃気通路４ａ、掃気通路入口４ｃを介してクランク室６と連通されている。

１８は先導空気供給用の空気通路であり、掃気通路４ｂの途中に接続され、エアクリーナ（不図示）からの先導空気が、空気通路１８及び掃気通路４ｂを経て掃気ポート４０に供給されるようになっている。

また、クランクケース２内の掃気通路４ａは、以下のようにして形成されている。クランクケース２には、図３に示したように蓋部材２２との接触面に、クランク軸心８０方向に凹設された溝２１が設けられている。溝２１は、クランクケース２の内側方向に開放されており、その開放側以外の部分は、掃気通路４ａを形成するように滑らかな曲路にて形成されている。

クランクケース２に設けられた溝２１の開放側には、蓋部材２２がクランクケース２の内壁面２ｃに接触して取り付けられている。蓋部材２２は、溝２１の開放側を塞いで、クランクケース２の内壁面に接触して取り付けられており、ボルトなどの固定部材２３でクランクケース２に固定されている。

また、クランクケース２には溝２１が設けられる内壁面２ｃの両端に、対向する２つの内壁面２ｄが形成されており、蓋部材２２は、２つの内壁面２ｄ間に嵌合している。蓋部材２２を対向する２つの内壁面２ｄ間に嵌合させることで、蓋部材２２の取付位置が決定される。

このようにして、クランクケース２にクランク軸心８０方向に凹設された溝２１の開放側を蓋部材２２で塞ぐことによって、溝２１と蓋部材２２によって通路が形成され、該通路が掃気通路４ａとなる。

図１〜図５に示した構成からなる掃気通路構造を備えた２サイクルエンジンでは、クランクケース２内部に形成されたクランク室６からの混合気は、掃気通路入口４ｃを介して、滑らかな曲面に形成された掃気通路４ａに導入され、該掃気通路４ａ及び掃気通路４ｂを流れて掃気ポート４０に供給される。従って、前記混合気は直角な曲がり等のない滑らかな曲路に形成された掃気通路４ａを、流速減少等の流動損失を生ずることなく、滑らかで強い流れとなって掃気ポート９に供給されることとなる。

かかる実施形態１によれば、クランクケース２内の掃気通路４ａは、クランクケース２の蓋部材２２との接触面２ｃに設けられた溝２１と、蓋部材２２とによって構成されている。そのため、後部クランクケース２ｂは、溝部２１が形成されるような金型を使用して金型鋳造を行い、その後前後分割面２５側から蓋部２２を溝２１の開放側を塞いで後部クランクケース２ｂの内壁面２ｃに接触させてボルト２３によって固定することによって製造することができる。前部クランクケース２ａも後部クランクケース２ｂと同様に製造し、その後前部クランクケース２ａと後部クランクケース２ｂをボルト２６によって締め付けて一体化することでクランクケース２が完成する。

よって、クランクケースをダイキャストによって製造する場合であっても掃気通路４ａを形成するためにシリンダ１２とはそれぞれの締付面であるクランクケース２の上面のシリンダ取付面３側にスライドして型抜きするスライド金型を使用する必要がない。
従って、スライド金型を使用する必要がないため、スライド金型の制作費が不要となる。よって、２サイクルエンジンの掃気通路を構成するために必要な製作コストを削減することができる。

また、蓋部材２２を設けることで、クランクケース２内部のスペースの一部が蓋部材２２によって埋められる。クランクケース２内部のスペースが極端に大きいと、クランクケース２の圧縮比の低下が発生するが、蓋部材２２を設けることで該圧縮比の低下を防止することができる。

（実施形態２）
図６は実施形態２に係るクランクケースに設けられる掃気通路周辺の上面図であり、実施形態２における、実施形態１で図３に示したＥ部の拡大図に相当する部分である。実施形態２においては、掃気通路４ａの構成以外は図１〜図５を用いて説明した実施形態１と同じである。
実施形態２においては、クランクケース２には溝部が設けられておらず、蓋部材２２のクランクケース内壁面との接触面にクランク軸心８０方向に凹設された溝２１ａが設けられている。溝２１ａは、蓋部材２２と接触するクランクケース２の内壁面２ｃと対向する面側が開放されており、その開放側以外の部分は、掃気通路４ａを形成するように滑らかな曲線にて形成されている。

蓋部材２２に設けられた溝２１ａの開放側は、クランクケース２の内壁面に接触して取り付けられる。蓋部材２２は、溝２１ａの開放側を塞いで、クランクケース２の内壁面に接触して取り付けられており、ボルトなどの固定部材で位置決めされてクランクケース２の内壁面２ｃに固定されている。

このようにして、蓋部材２２に設けた溝２１ａの開放側をクランクケース２の内壁面２ｃで塞ぐことによって、溝２１ａとクランクケース２の内壁面２ｃによって通路が形成され、該通路が掃気通路４ａとなる。

実施形態２にて図６を用いて説明したように、クランクケース２ではなく、蓋部材２２に溝部２１ａを設けることもできる。
これにより実施形態１と同様にスライド金型が不要であることによる製造コストの低減が実現できるとともに、クランクケースを製造する際に使用する金型の形態を単純なものにすることができる。

（実施形態３）
図７は実施形態３に係るクランクケースに設けられる掃気通路周辺の上面図であり、実施形態３における、実施形態１で図３に示したＡ部の拡大図に相当する部分である。実施形態３においては、掃気通路４ａの構成以外は図１〜図５を用いて説明した実施形態１と同じである。
実施形態３においては、クランクケース２の蓋部材２２との接触面及び蓋部材２２のクランクケース内壁面との接触面の両方に、クランク軸心８０方向に凹設された溝２１ｂ、２１ｃが設けられている。溝２１ｂは、蓋部材２２との接触面であるクランクケース２の内壁面２ｃが開放されている。また、溝２１ｃは、蓋部材２２のクランクケース２との接触面が開放されている。溝２１ｂと溝２１ｃとのそれぞれの開放側を対向させてクランクケース２の内壁面と蓋部材２２とを接触して取り付けることで、溝２１ｂと溝２１ｃにより滑らかな曲線の掃気通路４ａが形成されるように、溝２１ｂ及び溝２１ｃはそれぞれクランクケース２、蓋部材２２に設けられている。
蓋部材２２は、クランクケース２の内壁面に取り付けられ、ボルトなどの固定部材で位置決めされてクランクケース２に固定されている。

このようにして、クランク軸心８０方向でクランクケース２、蓋部材２２に設けた溝２１ｂ、２１ｃを対向させることによって、溝２１ｂと溝２１ｃによって通路が形成され、該通路が掃気通路４ａとなる。

実施形態３にて図７を用いて説明したように、クランクケース２及び蓋部材２２の両方に溝部を設けることもできる。
これにより、実施形態１と同様にスライド金型が不要であることによる製造コストの低減が実現できることに加えて、蓋部材２１ｂのクランクケース２への取り付け位置が溝部２１ｂ、２１ｃの位置によって決定されるため、蓋部材２２のクランクケース２への取り付け位置の位置決めが容易になる。

スライド式の金型を用いることなく、シリンダに設けられた掃気ポートとクランクケース内部のクランク室とを連通する掃気通路を形成することができる２サイクルエンジンの掃気通路構造として利用することができる。

Claims (5)

1. シリンダに設けられた掃気ポートとクランクケース内部に形成されたクランク室とを連通する掃気通路を備え、該掃気通路が前記シリンダとクランクケースとの締付面を貫通して形成されている２サイクルエンジンの掃気通路構造において、
   前記クランクケース内部で、クランクケース内壁面に接触して取り付けられる蓋部材を有し、
   前記クランクケース内壁面と前記蓋部材との接触面に前記クランク室とクランクケース上面に繋がる前記掃気通路の一部を構成する溝部を設けたことを特徴とする２サイクルエンジンの掃気通路構造。
2. 前記溝部は、前記クランクケース内壁面に凹設されて設けられ、
   前記蓋部材は、前記溝部の開放部を塞いで、前記クランクケース内壁面に接触して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の２サイクルエンジンの掃気通路構造。
3. 前記溝部は、前記蓋部材に凹設されて設けられ、
   前記蓋部材は、前記溝部の開放部を塞いで、前記クランクケース内壁面に接触して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の２サイクルエンジンの掃気通路構造。
4. 前記溝部は、前記クランクケース内壁面と前記蓋部材の両方に、それぞれ凹設されて設けられ、
   前記蓋部材は、前記クランクケース内壁面に設けた溝部と前記蓋部材に設けた溝部それぞれの開放部が対向するように、前記クランクケース内壁面に接触して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の２サイクルエンジンの掃気通路構造。
5. 前記蓋部材は、前記クランクケースの対向する内壁面間に嵌合されて取付位置の位置決めがなされて、前記内壁面に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の２サイクルエンジンの掃気通路構造。

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