JPH05321754A - ２サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】シリンダボアが傾斜した２サイクル機関のピス
トン打音等を抑制すると共に、シリンダボア部分、及び
ピストン等の摩耗を回避する。 【構成】排気ポート１４と通気ポート１８とをシリンダ
ボア中心線ＣＬを挟んで鉛直方向に対向配置した２サイ
クル機関１において、排気ポートの上死点側エッジ１４
ａから通気ポートの上死点側エッジ１８ａまでの長さＣ
₁ を、トップピストンリング２５からピストンスカート
エッジ２１ａまでの長さＰ₁ 以上に設定し、排気ポート
の上死点側エッジにシリンダボア中心線ＣＬに対し鋭角
な面取りを施すと共に、排気ポートの下死点側エッジ１
４ｂから通気ポートの下死点側エッジ１８ｂまでの長さ
Ｃ₂ を、ボトムピストンリング２６からピストンスカー
トエッジまでの長さＰ₂ 以上に設定し、通気ポートの下
死点側エッジ又はピストンスカートエッジの少なくとも
片方に、シリンダボア中心線ＣＬに対し鋭角な面取りを
施した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピストン打音の発生や
シリンダボア、ピストン等の摩耗を防止できるようにし
た２サイクルエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すような一般的な２サイクルエ
ンジンのシリンダボア１００には、排気ポート１０１と
掃気ポート１０２、ならびに通気ポート１０３が設けら
れている。上記排気ポート１０１および掃気ポート１０
２はシリンダボア１００の中間部に開設され、通気ポー
ト１０３はシリンダスカート１０４に穿設される。

【０００３】掃気ポート１０２および通気ポート１０３
は、排気ポート１０１が開設された側を除く３方向に設
けられることが多く、図６には示していないが、シリン
ダボア１００の手前面および後方面にも設けられてい
る。この関係上、図６のようにシリンダボア１００が傾
斜もしくは水平に設置されている場合には、排気ポート
１０１と、図示された掃気ポート１０２および通気ポー
ト１０３がシリンダボア中心線ＣＬを挟んで鉛直方向に
対向配置される。

【０００４】このようなシリンダボア１００にはピスト
ン１０５が摺動自在に挿入され、このピストン１０５の
往復により前記各ポート１０１，１０２，１０３が開閉
されてシリンダボア１００内のガス交換がなされる。ピ
ストン１０５の頭部周囲には、シリンダボア１００とピ
ストン１０５間の気密を保つトップピストンリング１０
６とボトムピストンリング１０７が環装されている。な
お１０８は、図示しないコンロッドにピストン１０５を
連結させるピストンピンである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ピスト
ン１０５の重心Ｇは、一般にピストンピン１０８よりも
頭部側に位置しているため、傾斜したシリンダボア１０
０内においては重力の作用によってピストン１０５の頭
部側が下がり、ピストンスカート１０９側が上がる傾向
となる。このため、ピストン１０５が排気ポート１０１
と通気ポート１０３の双方にさし掛る位置に来た時、ピ
ストン１０５の頭部が排気ポート１０１内に、ピストン
スカート１０９のエッジが通気ポート１０３内にそれぞ
れ落ち込み、ピストン１０５が僅かに傾斜する（図６で
はピストン１０５の傾斜をオーバーに表現している）。

【０００６】その後、ピストン１０５が例えば上死点側
に移動すると、トップピストンリング１０６が排気ポー
ト１０１の上死点側エッジ１０１ａに乗り上げ、ピスト
ン１０５の傾斜が立て直される。また、ピストン１０５
が下死点側に移動すると、ピストンスカート１０９のエ
ッジが通気ポート１０３の下死点側エッジ１０３ａに乗
り上げてピストン１０５の傾斜が立て直される。

【０００７】しかしながら、上述した状況ではピストン
１０５の傾斜が急激に立て直されるため、その反動でピ
ストン１０５の周面がシリンダボア１００に打ち付けら
れ、不快なピストン打音を発生させるとともに、シリン
ダボア１００およびピストン１０５の周面が偏摩耗する
おそれがあった。

【０００８】しかも、トップピストンリング１０６およ
びピストンスカート１０９のエッジが、それぞれ排気ポ
ート１０１の上死点側エッジ１０１ａおよび通気ポート
１０３の下死点側エッジ１０３ａに引っ掛ることになる
ため、これらの部分の摩耗が促進され、同時に異音発生
の原因にもなっていた。

【０００９】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、シリンダボアが傾斜していても
ピストン打音や他の異音を抑制できるとともに、シリン
ダボアおよびシリンダボアに設けられた各ポート部分、
ならびにらピストン、ピストンリングなどの摩耗を回避
することのできる２サイクルエンジンを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る２サイクルエンジンは、シリンダボア
が傾斜し、上記シリンダボアの中間部に開設された排気
ポートとシリンダスカートに穿設された通気ポートとが
シリンダボア中心線を挟んで鉛直方向に対向配置された
２サイクルエンジンにおいて、上記排気ポートの上死点
側エッジから通気ポートの上死点側エッジまでの長さ
を、トップピストンリングからピストンスカートエッジ
までの長さ以上に設定し、排気ポートの上死点側エッジ
にシリンダボア中心線に対し鋭角な面取りを施すととも
に、排気ポートの下死点側エッジから通気ポートの下死
点側エッジまでの長さを、ボトムピストンリングからピ
ストンスカートエッジまでの長さ以上に設定し、通気ポ
ートの下死点側エッジまたはピストンスカートエッジの
少なくとも片方に、シリンダボア中心線に対し鋭角な面
取りを施したことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】２サイクルエンジンを以上のように構成した場
合、ピストンが排気ポートと通気ポートの双方にさし掛
る位置に来て傾斜しても、この位置からピストンが上、
下死点方向に移動するに連れて上記傾斜の角度が小さく
なり、傾斜角が最小になった時点以降でトップピストン
リングおよびピストンスカートエッジがそれぞれ上記排
気ポートの上死点側エッジおよび通気ポートの下死点側
エッジに重なる。

【００１２】したがって、ピストンの傾斜が急激に立て
直されることがなくなり、反動によるピストン打音およ
び異音の発生や、シリンダボア、ピストン周面、ピスト
ンリングおよび各ポート部分の摩耗が回避される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。

【００１４】図１は、本発明に係る２サイクルエンジン
の縦断面図である。この２サイクルエンジン１のクラン
クケース２前面には、シリンダブロック３およびシリン
ダヘッド４が順に取り付けられている。上記シリンダブ
ロック３内にはシリンダボア５を構成するシリンダライ
ナ６が埋設され、このシリンダライナ６がシリンダブロ
ック３から延出する部分がシリンダスカート７となって
いる。また、シリンダヘッド４には上記シリンダボア５
に整合する燃焼室８が形成され、点火プラグ９が設けら
れている。

【００１５】この２サイクルエンジン１は、例えばスク
ータ用のものであり、エンジンの高さを低くしてスクー
タの車体内スペースを確保する目的のため、前述したよ
うにシリンダブロック３およびシリンダヘッド４がクラ
ンクケース２の前面に設置されている。このため、シリ
ンダボア５はほぼ水平に近い角度で傾斜している。

【００１６】クランクケース２内にはクランク室１１が
画成され、クランクケース２上部には上記クランク室１
１を外部に連通させる吸気通路１２が設けられており、
この吸気通路１２内にリードバルブアッセンブリ１３が
設置されている。また、吸気通路１２の外部には図示し
ないキャブレタが設置される。

【００１７】前記シリンダボア５の中間部には、排気ポ
ート１４と掃気ポート１５とが開設されており、排気ポ
ート１４は下方に延びる排気通路１６に、掃気ポート１
５は前記クランク室１１に連通する掃気通路１７にそれ
ぞれ繋っている。また、シリンダスカート７には通気ポ
ート１８が穿設されている。この通気ポート１８は、前
記吸気通路１２からクランク室１１内に導入される混合
気の流れがシリンダスカート７によって阻害されること
のないように設けられたものである。上記排気ポート１
４、並びに掃気ポート１５および通気ポート１８は、シ
リンダボア５の中心線ＣＬを挟んで鉛直方向に対向配置
されている。なお、排気通路１６には図示しない排気マ
フラが接続される。

【００１８】クランク室１１内にはクランクシャフト２
０が回転自在に軸支される一方、シリンダボア５内には
ピストン２１が摺動自在に挿入されており、上記クラン
クシャフト２０に偏心して設けられたクランクピン２２
と、上記ピストン２１に挿通されたピストンピン２３と
がコンロッド２４によって連結されている。このため、
シリンダボア５内におけるピストン２１の往復運動がク
ランクシャフト２０の回転運動に変換され、２サイクル
エンジン１の出力となる。なお、上記ピストン２１の頭
部周囲にはトップピストンリング２５とボトムピストン
リング２６が環装され、シリンダボア５とピストン２１
間の気密が保たれている。

【００１９】ピストン２１がシリンダボア５内を上死点
側に移動すると、クランク室１１内が負圧となるため前
記リードバルブアッセンブリ１３が開弁し、キャブレタ
からの混合気がクランク室１１内に充填される。この混
合気は、ピストン２１が上死点を過ぎて下死点側に移動
することによって一次圧縮され、ピストン２１の頭部が
掃気ポート１５を開くと同時に掃気通路１７を通って一
斉にシリンダボア５内に流入する。

【００２０】シリンダボア５内に流入した混合気は、ピ
ストン２１が再び上死点側に移動するに連れて二次圧縮
される。これと同時にクランク室１１内が再び負圧とな
り、リードバルブアッセンブリ１３が開弁して次の混合
気がクランク室１１内に取り入れられる。そして、ピス
トン２１が上死点付近に達すると点火プラグ９がスパー
クし、二次圧縮された混合気が燃焼室８内で爆発、膨張
してピストン２１を下死点側に押圧する。このときの押
圧力が２サイクルエンジン１の出力となるとともに、前
記一次圧縮を行なうための圧縮力となる。

【００２１】上記爆発、膨張によってピストン２１が下
死点側に移動すると、先ず排気ポート１４が開かれ、次
に掃気ポート１５が開かれる。このため、シリンダボア
５内の膨張ガスが排気ポート１４からある程度まで排出
されたとき、掃気ポートから一次圧縮された混合気が勢
い良くシリンダボア５内に吹き込まれ、残る膨張ガスを
排気通路１６へ押し出す。

【００２２】以上のような行程を繰り返し、２サイクル
エンジン１は作動する。

【００２３】さて本発明では、排気ポート１４の上死点
側エッジ１４ａから通気ポート１８の上死点側エッジ１
８ａまでの長さＣ₁ を、トップピストンリング２５から
ピストンスカートエッジ２１ａまでの長さＰ₁ 以上に設
定するとともに、図１中のII部を拡大した図２に示すよ
うに、排気ポート１４の上死点側エッジ１４ａにシリン
ダボア中心線ＣＬに対し鋭角な面取り２７を施してい
る。

【００２４】また、排気ポート１４の下死点側エッジ１
４ｂから通気ポート１８の下死点側エッジ１８ｂまでの
長さＣ₂ を、ボトムピストンリング２６からピストンス
カートエッジ２１ａまでの長さＰ₂ 以上に設定するとと
もに、図１中のIII 部を拡大した図３に示すように、通
気ポート１８の下死点側エッジ１８ｂまたはピストンス
カートエッジ２１ａの少なくとも片方に、シリンダボア
中心線ＣＬに対し鋭角な面取り２８あるいは２９を施し
ている。ここで鋭角とは、好ましくは４５°以下である
ことをいう。

【００２５】次に、本発明の作用および効果について説
明する。図１に示すように、ピストン２１が排気ポート
１４と通気ポート１８の双方にさし掛かる位置にある
時、前述したピストン重心の関係でピストン２１は図６
に示すピストン１０５と同じく僅かに傾斜する。

【００２６】図４に示すようにピストン２１が上死点側
に移動している時、上記傾斜角はピストンスカートエッ
ジ２１ａが通気ポート１８の上死点側エッジ１８ａに一
致した時点で最小となり、これと同時もしくはこの直後
にトップピストンリング２５が排気ポート１４の上死点
側エッジ１４ａに重なる。このため、トップピストンリ
ング２５が排気ポート１４の上死点側エッジ１４ａに重
なった時点でピストン２１の傾斜が急激に立て直される
ことがなくなり、反動によるピストン打音の発生やシリ
ンダボア５およびピストン２１周面の偏摩耗を効果的に
抑制することができる。

【００２７】また、前記面取り２７が施されているた
め、トップピストンリング２５が排気ポート１４の上死
点側エッジ１４ａに引っ掛かることなく、スムーズに重
なることができ、これらの部分の摩耗や異音の発生が回
避される。

【００２８】一方、図５に示すようにピストン２１が下
死点側に移動している時、ピストン２１の傾斜はボトム
ピストンリング２６が排気ポート１４の下死点側エッジ
１４ｂに一致した時点で最小となり、これと同時もしく
はこの直後にピストンスカートエッジ２１ａが通気ポー
ト１８の下死点側エッジ１８ｂに重なる。このため、ピ
ストンスカートエッジ２１ａが通気ポート１８の下死点
側エッジ１８ｂに重なった時点でピストン２１の傾斜が
急激に立ち直されることがなくなり、やはりピストン打
音の発生やシリンダボア５およびピストン２１周面の偏
摩耗が抑制される。

【００２９】また、前記面取り２８または２９の少なく
とも片方が施されているため、ピストンスカートエッジ
２１ａが通気ポート１８の下死点側エッジ１８ｂに引っ
掛かることなく、スムーズに重なることができ、摩耗や
異音の発生が回避される。

【００３０】なお、通気ポート１８の形状が本実施例に
示すように穴形ではなく、シリンダスカート７に切り欠
き状に設けられている場合は、図１に示す寸法Ｃ₁ をＰ
₁ 以上に設定し、前記面取り２７を施すだけでもピスト
ン打音や摩耗等の回避に有効である。また、本発明はシ
リンダボア５が直立あるいはほぼ直立した２サイクルエ
ンジンに適用しても良い効果が得られる。

【００３１】ところで、本発明を適用した場合でも、シ
リンダブロック３およびピストン２１の製造工程は従来
と同一であり、コストアップの懸念はない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る２サ
イクルエンジンは、シリンダボアが傾斜し、上記シリン
ダボアの中間部に開設された排気ポートとシリンダスカ
ートに穿設された通気ポートとがシリンダボア中心線を
挟んで鉛直方向に対向配置された２サイクルエンジンに
おいて、上記排気ポートの上死点側エッジから通気ポー
トの上死点側エッジまでの長さを、トップピストンリン
グからピストンスカートエッジまでの長さ以上に設定
し、排気ポートの上死点側エッジにシリンダボア中心線
に対し鋭角な面取りを施すとともに、排気ポートの下死
点側エッジから通気ポートの下死点側エッジまでの長さ
を、ボトムピストンリングからピストンスカートエッジ
までの長さ以上に設定し、通気ポートの下死点側エッジ
またはピストンスカートエッジの少なくとも片方に、シ
リンダボア中心線に対し鋭角な面取りを施したことを特
徴とするものである。

【００３３】このように構成した場合、ピストンが排気
ポートと通気ポートの双方にさし掛かる位置に来て傾斜
しても、この位置からピストンが上、下死点側に移動す
るに連れて上記傾斜の角度が小さくなり、傾斜角が最小
になった時点以降でトップピストンリングおよびピスト
ンスカートエッジがそれぞれ排気ポートの上死点側エッ
ジおよび通気ポートの下死点側エッジに重なる。

【００３４】したがって、トップピストンリングおよび
ピストンスカートエッジがそれぞれ排気ポートの上死点
側エッジおよび通気ポートの下死点側エッジに重なった
時点でピストンの傾斜が急激に立て直されることがなく
なり、ピストン周面がシリンダボアに打ち付けられて起
こる不快なピストン打音や、シリンダボアおよびピスト
ン周面の偏摩耗が防止される。また、トップピストンリ
ングおよびピストンスカートエッジが各ポートのエッジ
に引っ掛かることなくスムーズに重なるため、異音の発
生や各部の摩耗を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２サイクルエンジンの縦断面図。

【図２】図１中のII部拡大図。

【図３】図１中のIII 部拡大図。

【図４】本発明の作用を示すシリンダブロックの縦断面
図。

【図５】本発明の作用を示すシリンダブロックの縦断面
図。

【図６】従来の技術を示す図。

【符号の説明】 １ ２サイクルエンジン ２ クランクケース ３ シリンダブロック ４ シリンダヘッド ５ シリンダボア ６ シリンダライナ ７ シリンダスカート １４ 排気ポート １４ａ 排気ポートの上死点側エッジ １４ｂ 排気ポートの下死点側エッジ １５ 掃気ポート １８ 通気ポート １８ａ 通気ポートの上死点側エッジ １８ｂ 通気ポートの下死点側エッジ ２０ クランクシャフト ２１ ピストン ２１ａ ピストンスカートエッジ ２４ コンロッド ２５ トップピストンリング ２６ ボトムピストンリング ２７，２８，２９ 面取り ＣＬ シリンダボア中心線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダボアが傾斜し、上記シリンダボ
   アの中間部に開設された排気ポートとシリンダスカート
   に穿設された通気ポートとがシリンダボア中心線を挟ん
   で鉛直方向に対向配置された２サイクルエンジンにおい
   て、上記排気ポートの上死点側エッジから通気ポートの
   上死点側エッジまでの長さを、トップピストンリングか
   らピストンスカートエッジまでの長さ以上に設定し、排
   気ポートの上死点側エッジにシリンダボア中心線に対し
   鋭角な面取りを施すとともに、排気ポートの下死点側エ
   ッジから通気ポートの下死点側エッジまでの長さを、ボ
   トムピストンリングからピストンスカートエッジまでの
   長さ以上に設定し、通気ポートの下死点側エッジまたは
   ピストンスカートエッジの少なくとも片方に、シリンダ
   ボア中心線に対し鋭角な面取りを施したことを特徴とす
   る２サイクルエンジン。