JPH0625521U - ガソリンエンジンのシリンダー機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダーを小型化すると共に、シリンダー
の周壁の損傷を防止し、更にエンジンの１サイクル動作
をカム軸の半回転動作により行い、カム軸の回転を低速
にして、騒音を少なく、且つ燃費を節約する。 【構成】 シリンダー１の上端壁５には、その中心にガ
イド縦孔６が穿設され、且つガイド縦孔６にガイドパイ
プ７が上，下動可能に貫挿され、該ガイドパイプ７の下
端に、シリンダー１内から上端壁５側方へ開口した排気
通路８のシリンダー内排気口９を開閉する排気弁１０
が、シリンダー１内に臨むよう備えられ、前記ガイドパ
イプ７はその外周に装着したコイルスプリング１２によ
り弾発的に支持されている。カム軸１３には、同一形状
の２つの突起部１４′，１４″を１８０度位相を異にし
て備えた１対のカム１４が固着され、該各カム１４によ
って、コイルスプリング１２のばね力に抗して、または
その弾発力によりガイドパイプ７の上下動を順次繰返
す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガソリンを燃料とするエンジンに関するもので、特に２サイクル式 のガソリンエンジンのシリンダー機構に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ピストンの下降限位置にシリンダ―内と連通する空気吸入孔をシリンダ ―周壁に多数有し、且つシリンダ―の上壁周辺部に噴射弁付き燃料供給管を有す る、例えば自動車用２サイクル式のガソリンエンジンのシリンダー機構において は、排気弁とスパ―クプラグとがシリンダ―に対して別個に設けられており、ま たピストンの上端面は平坦面になっている。更に、エンジンの１サイクル動作に 対して、排気弁の下降動作による排気操作から次の排気操作を、カム軸の１回転 動作によって行なっていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の２サイクル式のガソリンエンジンのシリンダー機構は以上のように構成 されているので、シリンダ―に対して排気弁とスパ―クプラグとを別個に設ける ことは、シリンダ―自体のレイアウトが大型になること、また上記２つの部材の 取付孔をシリンダ―に穿設しなければならないので、シリンダ―の製作および気 密性確保に少なくとも２倍の手数を要すること等の問題点があった。

【０００４】 また、ピストンの上端面が平坦面であることから、混合気の圧縮点火時におけ る爆発圧力がシリンダ―の周壁方向に直接的に強く加わることで、シリンダ―の 周壁を損傷しやすく、且つシリンダ―の寿命を短縮するという問題点があった。

【０００５】 更に、排気弁の下降動作による排気操作から次の排気操作というエンジンの１ サイクル動作を、カム軸の１回転動作によって行なっていたため、高速回転とな り、音が大きく、且つ燃費が高いという問題点があった。

【０００６】 本考案は、上記従来の問題点を解決すべくなしたガソリンエンジンのシリンダ ー機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ピストンの下降限位置にてシリンダ―内と連通する空気吸入孔を周 壁に多数有するシリンダ―と、該シリンダ―の上端壁から一側方へ開口された排 気通路と、前記シリンダ―の上端壁中心を垂直に貫通した上下動可能のガイドパ イプ下端に設けられ、前記シリンダ―の上端壁の排気通路のシリンダ―内排気口 を開閉する排気弁と、該排気弁の中心にシリンダ―内へ露出して貫通固定された スパ―クプラグと、前記ガイドパイプを介して排気弁を上下動操作する、同一形 状の２つの突起部を１８０度位相を異にして備えた１対のカムと、前記シリンダ ―の上端壁の周辺部に設けたシリンダ―内へ燃料を噴射する燃料噴射弁と、シリ ンダ―内を上下動し上端面が椀状の凹面に形成されたピストンとを備え、エンジ ンの１サイクル動作に対して、排気弁の下降動作による排気操作から次の排気操 作を、カム軸の半回転動作によって行なえるようにするという手段を採用するこ とにより、上記問題点を解決した。

【０００８】

【作用】

上記構成よりなる本考案によれば、ガソリンエンジンのシリンダ―の上端壁の 中心に排気弁用の取付孔を穿設するのみで、該取付孔に排気弁を上下動可能に挿 着し、該排気弁の中心にスパ―クプラグを貫通し支持することができる。

【０００９】 また、ピストンの上端面を椀状の凹面に形成したことで、混合気の圧縮点火時 における爆発圧力を椀状の凹面の中心部に最初に加え、順次凹面の外周側に拡散 させるようにして、シリンダ―の周壁部の損傷を防止することができる。

【００１０】 また、エンジンの１サイクル動作に対して、排気弁の下降動作による排気操作 から次の排気操作をカム軸の半回転動作によって行なえるため、カム軸の回転が 従来のものに比べて低速の駆動機構で足りる。

【００１１】

【実施例】

本考案の実施の一例を図に就いて詳細に説明するに、１はガソリンエンジンの シリンダ―であって、該シリンダ―１の周壁２には、ピストン３の下降限位置に てシリンダ―１内と連通する空気吸入孔４が多数設けられている。なお、前記各 空気吸入孔４からシリンダ―１内へ入る空気は、好ましくはシリンダ―１の周壁 ２の内面に沿って旋回しながら供給されるようにすることが推奨される。

【００１２】 前記シリンダ―１の上端壁（シリンダ―ヘッド）５には、その中心にガイド縦 孔６が穿設され、且つ該ガイド縦孔６に、ガイドパイプ７が上，下動可能に貫挿 され、該ガイドパイプ７の下端に、シリンダ―１内から上端壁５側方へ開口した 排気通路８のシリンダ―内排気口９を開閉する排気弁１０が、シリンダ―１内に 臨むように備えられている。前記ガイドパイプ７はシリンダ―１の上端壁５上面 とガイドパイプ７の上端フランジ１１とに上下端を支持し、該ガイドパイプ７の 外周に装着したコイルスプリング１２を介して弾発的に支持されている。

【００１３】 また、図示していない同期制御機構を介して回転制御されるカム軸１３には、 同一形状の２つの突起部１４′，１４″を１８０度位相を異にして備えた１対の カム１４が固着され、該各カム１４の突起部１４′，１４″によって、前記ガイ ドパイプ７がコイルスプリング１２のばね力に抗して押圧，下降され、カム１４ の各突起部１４′，１４″の通過後は、ガイドパイプ７がコイルスプリング１２ の弾発力で上昇するという上下動操作が行なえる。

【００１４】 上記ガイドパイプ７の上，下動に伴って排気弁１０も上，下動し、該排気弁１ ０によってシリンダ―１内から上端壁５側方へ開口した排気通路８のシリンダ― 内排気口９を開閉する。

【００１５】 また、前記排気弁１０の中心には、スパ―クプラグ１５がシリンダ―１内へ露 出して配置され、該スパ―クプラグ１５に接続した点火ケ―ブル１６が、前記ガ イドパイプ７内を貫通して外部に引出されている。更に、前記シリンダ―１の上 端壁５周辺に燃料噴射弁１７が設けられ、且つ前記ピストン３の上端面は椀状の 凹面１８に形成されていて、混合気の圧縮点火時における爆発力を椀状の凹面１ ８の中心部に最初に加え、順次に椀状の凹面１８の外周に拡散させることができ 、このためにシリンダ―１の周壁２に爆発圧力が直接的に加わることがなく、シ リンダ―１の周壁２の損傷を防止できる。

【００１６】 次に前記のように構成したガソリンエンジンのシリンダー機構の動作を図２〜 図５に基づいて説明する。 図２は、ピストン３が下降限位置にあり、ガイドパイプ７がカム１４の一方の 突起部１４′で押圧されて排気弁１０が下降してシリンダ―内排気口９を開口し た状態を示す。この状態では、前記シリンダ―内排気口９からシリンダ―１内の 燃焼後の排気ガスが、排気通路８を通って外部へ排出されると共に、シリンダ― １の周壁２に設けた空気吸入孔４からシリンダ―１内に空気が吸入される工程が 同時に行なわれる。かくして、図２からカム軸１３の回転に伴うカム１４の一方 の突起部１４′の通過によって、ガイドパイプ７の上端フランジ１１への押圧が 解除されると、コイルスプリング１２の復元力でガイドパイプ７が上動してシリ ンダ―内排気口９は排気弁１０で閉止された後、燃料噴射弁１７から燃料がシリ ンダ―１内に噴射されてシリンダ―１内に所定量の混合気を作ると同時に、ピス トン３が上動し始める（図３参照）。

【００１７】 その後ピストン３が上限位置に達して、シリンダ―１内の混合気が圧縮された 時点で、スパ―クプラグ１５が点火され（図４参照）、混合気が爆発し、これに よってピストン３が押下げられて、図示していないクランクを回転駆動する。前 記混合気の爆発後は、カム１４の他方の突起部１４″によってガイドパイプ７の 上端フランジ１１が押圧されて排気弁１０が下降し（図５参照）、再び図２と同 じ排気状態となり、カム軸１３の半回転駆動によりエンジンの１サイクル動作が 完了する。

【００１８】 上述のように、本考案によるガソリンエンジンのシリンダー機構は、ピストン ３が１往復動作、すなわちクランク軸が１回転してエンジンの１サイクル動作（ 吸入，圧縮，爆発，排気の４工程）が完了する、いわゆる２サイクル式のガソリ ンエンジンとなる。

【００１９】 特に、本考案におけるガソリンエンジンのシリンダー機構は、ガイドパイプ７ と共に、排気弁１０を下降動作せしめるカム１４は１８０度位相を異にして同一 形状の２つの突起部１４′，１４″を設けたことにより、エンジンの１サイクル 動作に対してカム軸１３を半回転駆動させることでよいので、カム軸１３の回転 数を半減させることができる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案ガソリンエンジンのシリンダー機構によれば、シリンダ―の上端壁の中 心に排気弁用の取付孔を穿設するだけで、排気弁とスパ―クプラグとを同一個所 に設けることができるので、シリンダ―を小型化できると共に、シリンダ―の製 作および気密性確保の手間を著しく節減でき、コストダウンに寄与できる。 また、ピストンの上端面を椀状の凹面に形成したことにより、混合気の圧縮点 火時における爆発圧力を椀状の凹面の中心部に最初に加え、順次に椀状の外周面 に拡散させることができるため、シリンダ―周壁に爆発圧力が直接的に強く加わ ることがなく、従ってシリンダ―の周壁の損傷を防止しシリンダ―の長寿命化が 図れる。 特に本考案によるガソリンエンジンのシリンダー機構は、エンジンの１サイク ル動作に対してカム軸を半回転駆動させることでよいので、カム軸の回転が従来 の制御装置に比べて低速の駆動機構でよく、騒音が少なく、且つ燃費が節約でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】カムと排気弁との構成を示す一部を切り欠いた
斜視図である。

【図２】本考案ガソリンエンジンのシリンダー機構の動
作を説明する断面図である。

【図３】本考案ガソリンエンジンのシリンダー機構の動
作を説明する断面図である。

【図４】本考案ガソリンエンジンのシリンダー機構の動
作を説明する断面図である。

【図５】本考案ガソリンエンジンのシリンダー機構の動
作を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ―、 ２ 周壁、 ３ ピストン、 ４
空気吸入孔、 ５ 上端壁、 ７ ガイドパイプ、 ８
排気通路、 ９ シリンダ―内排気口、 １０ 排気
弁、 １２ コイルスプリング、 １３ カム軸、 １
４′，１４″突起部、 １５ スパ―クプラグ、 １７
燃料噴射弁、 １８ 椀状の凹面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンの下降限位置にてシリンダ―内
   と連通する空気吸入孔を周壁に多数有するシリンダ―
   と、該シリンダ―の上端壁から一側方へ開口された排気
   通路と、前記シリンダ―の上端壁中心を垂直に貫通した
   上下動可能のガイドパイプ下端に設けられ、前記シリン
   ダ―の上端壁の排気通路のシリンダ―内排気口を開閉す
   る排気弁と、該排気弁の中心にシリンダ―内へ露出して
   貫通固定されたスパ―クプラグと、前記ガイドパイプを
   介して排気弁を上下動操作する、同一形状の２つの突起
   部を１８０度位相を異にして備えた１対のカムと、前記
   シリンダ―の上端壁の周辺部に設けたシリンダ―内へ燃
   料を噴射する燃料噴射弁と、シリンダ―内を上下動し上
   端面が椀状の凹面に形成されたピストンとを備え、エン
   ジンの１サイクル動作に対して、排気弁の下降動作によ
   る排気操作から次の排気操作を、カム軸の半回転動作に
   よって行なえるようにしたことを特徴とするガソリンエ
   ンジンのシリンダー機構。