JPH076386B2 - シリンダライナ - Google Patents

シリンダライナ

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JPH076386B2
JPH076386B2 JP61133600A JP13360086A JPH076386B2 JP H076386 B2 JPH076386 B2 JP H076386B2 JP 61133600 A JP61133600 A JP 61133600A JP 13360086 A JP13360086 A JP 13360086A JP H076386 B2 JPH076386 B2 JP H076386B2
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curvature
exhaust port
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Outboard Marine Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/22—Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関のシリンダライナに関し、特に、２
サイクル内燃機関のシリンダライナの排気ポートに関す
る。
〔従来の技術〕
下記の米国特許は種々な排気ポートの幾何学的配列を開
示する。1980年11月18日付のノダの特許第4,233,717
号、1984年７月10日付のカニアの特許第4,458,636号、1
982年７月６日付のイイノの特許第4,337,734号、1980年
５月13日付のオクの特許第4,202,297号、1978年10月24
日付のミスオの特許第4,121,552号、1976年３月23日付
のジョンストンの特許第3,945,354号、1934年３月27日
付のモールの特許第1,952,275号、1932年１月５日付の
モールの特許第1,839,576号、1927年３月２日付のヒル
デブランドの特許第1,622,717号および1924年12月23日
付のウォールの特許第1,520,620号。
また、下記の特許も排気ポートの幾何学的配列を開示す
る。西独特許第2,839,404号日本国特許第56−518号およ
び英国特許第349,423号。
〔従来技術の問題点〕
しかしながら、上記従来技術では、ピストンリングの寿
命が短く、エンジン騒音の低減を図ることができないと
いう問題点があった。
本願発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みなされ
たものであり、過掃気することなくブローダウンを最大
限にし、ピストンリングの寿命を延長し、エンジン馬力
を最大限にし、エンジン騒音を低減できるシリンダライ
ナを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
このため本発明は、ほゞ円筒形の外壁と、直径と下端を
有するシリンダを画定するほゞ円筒形の内壁と、前記シ
リンダに連通する排気ポートとを備え、 該排気ポートが、前記内壁と前記外壁との間で延び前記
下端に対して凹形に湾曲された上壁と、前記内壁と前記
外壁との間で延び前記下端に対して凸形に湾曲される下
壁と、前記内壁と前記外壁との間および前記上壁と前記
下壁との間に延びる対向した側壁とによって画定されて
おり、 前記上壁は、前記シリンダの直径の約２倍に等しい曲率
半径を備えており、 前記下壁は、前記シリンダの直径にほゞ等しい曲率半径
を備えているシリンダライナを提供するものである。
前記シリンダは長手方向軸線を有しており、前記側壁は
前記シリンダの下端に向かって収束しており、前記各側
壁が、前記長手方向軸線に平行な直線と約10゜の角度を
形成するようにしてもよい。
前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形成するように前
記上壁につながるようにしてもよい。
前記上壁が、外側かつ下向きに面取りされた半径方向内
側端縁を有し、前記下壁が、外側さつ上向きに面取りか
れた半径方向内側端縁を有するようにしてもよい。
前記上壁の内側端縁が、前記内壁に対して約45゜の度で
面取りされ、前記下壁の内側端縁が、該内壁に対して約
30゜の角度で面取りされるようにしてもよい。
前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形成するように前
記下壁につながるようにしてもよい。
前記各側壁が、上部曲率半径を有する湾曲した隅をそれ
ぞれ形成するように前記上壁つながり、前記側壁と前記
下壁によって形成された前記隅が、前記上部曲率半径の
約1.5倍に等しい下部曲率半径を有するようにしてもよ
い。
また、本発明は、ほゞ円筒形の外壁と、下端を有するシ
リンダを画定するほゞ円筒形の内壁と、前記シリンダに
連通する排気ポートとを備え、 該排気ポートが、 前記内壁から外側かつ下向きに面取りされた半径方向内
側端縁を有し、前記内壁と前記外壁との間で延びる上壁
と、 前記内壁から外側かつ上向きに面取りされた半径方向内
側端縁を有し、前記内壁と前記外壁との間で延びる下壁
と、 前記内壁と外壁との間および前記上壁と前記下壁との間
で延び、前記シリンダの下端に向かって収束する対向し
た側壁とによって画定されているシリンダライナを提供
するものである。
前記シリンダが、長手方向軸線を有し、前記各側壁が、
該長手方向軸線に平行な直線と約10゜の角度を形成する
ようにしてもよい。
前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形成するように前
記上壁つながるようにしてもよい。
前記上壁の半径方向内側端縁が、前記内壁に対して約45
゜の角度で面取りされており、前記下壁の半径方向内側
端縁が、前記内壁に対して約30゜の角度で面取りされる
ようにしてもよい。
前記上壁が、シリンダの前記下端に対して凹形に湾曲
し、前記下壁が、該下壁に対して凸形に湾曲するように
してもよい。
前記シリンダが、所定の直径を有し、前記上壁が、該直
径の２倍にほゞ等しい曲率半径を有し、前記下壁が、該
直径にほぼ等しい曲率半径を有するようにしてもよい。
前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形成するように前
記下壁につながるようにしてもよい。
前記各側壁が、上部曲率半径を有する湾曲した隅をそれ
ぞれ形成するように前記上壁につながり、前記側壁と前
記下壁によって形成された前記隅が、前記上部曲率半径
の約1.5倍に等しい下部曲率半径を有するようにしても
よい。
また、本発明は、ほゞ円筒形の外壁と、シリンダを画定
するほゞ円筒形の内壁と、前記シリンダに連通する排気
ポートとを備え、 該排気ポートが、前記内壁と前記外壁との間で延びる上
壁と、前記内壁と前記外壁との間で延びる下壁と、前記
内壁と前記外壁との間および前記上壁と前記下壁との間
で延びる対向した側壁とによって画定されており、 前記各側壁が、上部曲率半径を有する隅をそれぞれ形成
するように前記上壁につながり、 前記各側壁が、前記上部曲率半径の約1.5倍に等しい下
部曲率半径を有する隅をそれぞれ形成するように前記下
壁につながるシリンダライナを提供するものである。
また、本発明は、ほゞ円筒形の外壁と、下端を有するシ
リンダを画定するほゞ円筒形の内壁と、前記シリンダ連
通する排気ポートとを備え、 該排気ポートが、前記内壁と前記外壁との間を延びる上
壁と、前記内壁と前記外壁との間を延びる下壁と、前記
内壁と前記外壁との間および前記上壁と前記下壁との間
を延びる対向した側壁によって画定されており、 前記上壁は、シリンダの前記下端に対して凹形に湾曲
し、また、前記内壁から外側かつ下向きに面取りされた
半径方向内側端縁を有しており、 前記下壁は、シリンダの前記下端に対して凸形に湾曲
し、また、前記内壁から外側かつ上向きに面取りされた
半径方向内側端縁を有しているシリンダライナを提供す
るものである。
本発明のその他の主な特徴および利点は、下記の詳細な
説明、特許請求の範囲および図面によって明らかにな
る。
本発明の一実施例を詳細に説明する前に、本発明は、下
記の説明で述べられまたは図示される構成要素の構造お
よび配置の細部への適用において制限さないことを理解
されたい。本発は、その他の実施例が可能であり、種々
の態様で実行ないし実施し得る。また、ここに使用され
る表現および術語は、説の目的のためであって制限する
様に見做すべきでないことを理解されたい。
〔実施例〕
図示の船外モータ10は、本発を具現する２サイクル内燃
機関12を備えている。機関12は、図式的に示され、クラ
ンク軸14と、一対のシリンダ18を画定する一対のシリン
ダライナ16と、夫々のシリンダ18内を往復運動可能な一
対のピストン20とを有している。ピストン20は、当該技
術で周知の様にピストンロッド（図示せず）によってク
ランク軸14に結合される。また、船外モータ10は、クラ
ンク軸14とプロペラ24との間に結合される通常の駆動列
22を有している。
シリンダライナ16は、ほゞ同一であり、１つのみを詳細
に説明する。シリンダライナ16の寸法は、好適な寸法の
例を与えるために述べられるが、その他の寸法は、本発
明の範囲内であって、好適な寸法は、流れの考案と、シ
リンダの所要体とに依存して変化することを理解された
い。
第２図乃至第４図に最もよく示す様にシリンダライナ16
は、ほゞ円筒形の外壁26と、シリンダ18を画定するほゞ
円筒形の内壁28とを有し、シリンダ18は、上端および下
端（第２図、第３図に示す様に）と、長手方向軸線30と
を有している。また、シリンダライナ16は、シリンダ18
に連通する排気ポート32を有する。排気ポート32は、内
壁28と外壁26に対しほゞ垂直にこれ等の間で延びる上壁
34と、内壁28と外壁26に対しほゞ垂直にこれ等の間で延
びる下壁36と、内壁28と下壁26に対しほゞ垂直にこれ等
の間で延びると共に上壁34と下壁36との間で延び対向す
る側壁３とによって構成される。
好適実施例では、シリンダ18は、シリンダライナ16の内
壁28によって画定されるが、異なる実施例では、シリン
ダ18は、内燃機関12の任意のほゞ円筒形の内壁によって
画定されてもよいことを理解されたい。
シリンダライナ16は、好ましくは、ブーストポートをす
るループ掃気シリンダに対して設計される。従って、ま
た、シリンダライナ16は、一対のほゞ直径方向に対向す
る伝達ポート40と、排気ポート32にほゞ直径方向に対向
して配置されるブーストポート42とを有している。この
構造は、当該技術で公知であり、詳細に説明する必要は
ない。
好適実施例では、シリンダ18は、約80.96mm（3 3/16″
ないし3.187″）の直径（内壁28の内径）を有している
（第３図参照）。また、シリンダ18のうち上端と下端と
の間の長さは、165.1mm（6.5″）にほゞ等しいかまたは
直径の約２倍のさを有している。
排気ポート32の上壁34は、第２図に最もよく示す様に、
シリンダの下端に対して凹形に湾曲していることが好ま
しい。上壁34の曲率半径は、165.1mm（6.5″）にほゞ等
しいか、またはシリンダ18の直径の約２倍であることが
好ましい。また、排気ポート32の下壁36は、シリンダの
下端に対して凸形に湾曲することが好ましい。下壁36の
曲率半径は、88.9mm（3.5″）にほゞ等しいか、または
シリンダ18の直径にほゞ等しいことが好ましい。
湾曲した上壁34および下壁36により、ピストンリング
（図示せず）が排気ポート32に入った際に除々に膨脹し
かつ排気ポートら出る際に除々に収縮することから、エ
ンジン騒音が低減されると共に、ピストンリングの寿命
が延長される。この膨脹および収縮は、排気ポートの上
壁および下壁の曲率半径が減少するにしたがって、より
ゆるやかに行われる。従って、下壁36に88.9mm（3.
5″）の曲率半径を設けることは、エンジン騒音を低減
しピストンリングの寿命の延長を図る上において、上壁
34に165.1mm（6.5″）の曲率半径を設けることよりも一
層効果的である。しかしながら、上壁34には、排気ポー
ト32の上部の面積を最大限にすることによりブローダウ
ン（排気ポートの開放時間と伝達ポートの開放時間との
間に排気ポート32を通るシリンダ18からのガスの漏）を
最大限するために、一層大きな曲率半径が設けられてい
る。
好適実施例では、上壁34は、内壁28に対して好ましくは
約45゜の角度で面取りされる半径方向内側すなわち内側
端縁44（第３図）を有している。また、下壁36は、内壁
28に対して好ましくは約30゜の角度で面取りされる半径
方向内側面すなわち内側端縁46（第３図、第４図）を有
している。上壁の内側端縁44の面取りは、２つの目的に
役立つ。第１に、該面取りは、排気ポート32を流出する
ガスの乱流ないし渦巻きを低減し、これにより、エンジ
ン性能を改善する。第２に、上壁34の凹形曲率と同様
に、該面取りは、排気ポート32においてピストンリング
の一層ゆっくりした膨脹および収縮を生じさせる。約45
゜の面取りは、これ等の２つの目的を達成するのに最適
であることが判明した。他方において、下壁の内側端縁
46の面取りは、排気ポート32においてピストンリングの
一層ゆっくりした膨脹および収縮を生じさせることを唯
一の主目的としている。約30゜の面取りは、この目的を
達成するのに最適であることが判明した。
好適実施例では、側壁38は、シリンダ18の下端に向かっ
て収束し、各々は、シリンダ18の長手方向軸線30に平行
な直線と約10゜の角度を形成する。好適実施例では、排
気ポート32は、約48.26mm（1.9″）の上側幅を有してい
る（第２図参照）。湾曲した上壁34および下壁36と、面
取りされた内側端縁44,46と同様に、収束した側壁38
は、ピストンリングの一層ゆっくりした膨脹および収縮
を生じさせるのに役立つ。これと同時に、排気ポート32
の一層広い上部は、排気ポート32の上部の面積を最大限
にすることによってブローダウンを最大限にする。
第２図に最もよく示す様に、各側壁38は、好ましくは湾
曲した隅を形成する様に上壁34につながり、湾曲した隅
を形成する様に下壁36につながる。これ等の湾曲した隅
は、ピストンリングの一層ゆっくりした膨脹および収縮
を生じさせるのに役立ち、該膨脹および収縮は、隅の曲
率半径が増大する際に一層ゆるやかなものになる。しか
しながら、隅の曲率半径の増大は、排気ポート32の面を
減少する。従って、ブローダウンを最大限にするため、
側壁38および上壁34によって形成される隅は、また排気
ポート32の上部の面積を最大限にするため、側壁38およ
び下壁36によって形成される隅よりも小さい曲率半径を
有している。好適実施例では、第２図に示す様に、上側
隅は、約5.54mm（0.218″）の曲率半径を有し、下側隅
は、約8.71mm（0.343″）の曲率半径を有している。
本発明のその他の特徴および利点は、特許請求の範囲に
記載される。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、ピストンリングが排気ポ
ート上でゆるやかに膨脹しかつ収縮することから、エン
ジンの騒音を低減できると共に、排気ポートの寿命を延
ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具現する内燃機関を有する船外モータ
の立面図、第２図は内燃機関のシリンダライナの立面
図、第３図は第４図の線３−３に沿う断面図、第４図は
第２図の線４−４に沿う断面図を示す。 12:2サイクル内燃機関 16:シリンダライナ 18:シリンダ、26:外壁 28:内壁、30長手方向軸線 32:排気ポート、34:上壁 36:下壁、38:側壁 44:上壁の内側端縁、46:下壁の内側端縁

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ほゞ円筒形の外壁と、直径と下端を有する
    シリンダを画定するほゞ 筒形の内壁と、前記シリンダ
    に連通する排気ポートとを備え、 該排気ポートが、前記内壁と前記外壁との間で延び前記
    下端に対して凹形に湾曲された上壁と、前記内壁と前記
    外壁との間で延び前記下端に対して凸形に湾曲される下
    壁と、前記内壁と前記外壁との間および前記上壁と前記
    下壁との間で延びる対向した側壁とによって画定されて
    おり、 前記上壁は、前記シリンダの直径の約２倍に等しい曲率
    半径を備えており、 前記下壁は、前記シリンダの直径にほゞ等しい曲率半径
    を備えているシリンダライナ。
  2. 【請求項２】前記シリンダは長手方向軸線を有してお
    り、前記側壁は前記シリンダの下端に向かって収束して
    おり、 前記各側壁が、前記長手方向軸線に平行な直線と約10゜
    の角度を形成している特許請求の範囲第１項に記載のシ
    リンダライナ。
  3. 【請求項３】前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形成
    するように前記上壁につながる特許請求の範囲第１項に
    記載のシリンダライナ。
  4. 【請求項４】前記上壁が、外側かつ下向きに面取りされ
    た半径方向内側端縁を有し、前記下壁が、外側かつ上向
    きに面取りされた半径方向内側端縁を有する特許請求の
    範囲第１項に記載のシリンダライナ。
  5. 【請求項５】前記上壁の内側端縁が、前記内壁に対して
    約45゜の角度で面取りされ、前記下壁の内側端縁が、該
    内壁に対して約30゜の角度で面取りされる特許請求の範
    囲第４項に記載のシリンダライナ。
  6. 【請求項６】前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形成
    するように前記下壁につながる特許請求の範囲第１項に
    記載のシリンダライナ。
  7. 【請求項７】前記各側壁が、上部曲率半径を有する湾曲
    した隅をそれぞれ形成するように前記上壁につながり、 前記側壁と前記下壁によって形成された前記隅が、前記
    上部曲率半径の約1.5倍に等しい下部曲率半径を有する
    特許請求の範囲第６項に記載のシリンダライナ。
  8. 【請求項８】ほゞ円筒形の外壁と、下端を有するシリン
    ダを画定するほゞ円筒形の内壁と、前記シリンダに連通
    する排気ポートとを備え、 該排気ポートが、 前記内壁から外側かつ下向きに面取りされた半径方向内
    側端縁を有し、前記内壁と前記外壁との間で延びる上壁
    と、 前記内壁から外側かつ上向きに面取りされた半径方向内
    側端縁を有し、前記内壁と前記外壁との間で延びる下壁
    と、 前記内壁と外壁との間および前記上壁と前記下壁との間
    で延び、前記シリンダの下端に向かって収束する対向し
    た側壁とによって画定されているシリンダライナ。
  9. 【請求項９】前記シリンダが、長手方向軸線を有し、前
    記各側壁が、該長手方向軸線に平行な直線と約10゜の角
    度を形成する特許請求の範囲第８項に記載のシリンダラ
    イナ。
  10. 【請求項１０】前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形
    成するように前記上壁につながる特許請求の範囲第８項
    に記載のシリンダライナ。
  11. 【請求項１１】前記上壁の半径方向内側端縁が、前記内
    壁に対して約45゜の角度で面取りされており、 前記下壁の半径方向内側端縁が、前記内壁に対して約30
    ゜の角度で面取りされている特許請求の範囲第８項に記
    載のシリンダライナ。
  12. 【請求項１２】前記上壁が、シリンダの前記下端に対し
    て凹形に湾曲し、前記下壁が、該下壁に対して凸形に湾
    曲する特許請求の範囲第８項に記載のシリンダライナ。
  13. 【請求項１３】前記シリンダが、所定の直径を有し、前
    記上壁が、該直径の２倍にほゞ等しい曲率半径を有し、
    前記下壁が、該直径にほゞ等しい曲率半径を有する特許
    請求の範囲第12項に記載のシリンダライナ。
  14. 【請求項１４】前記各側壁が、湾曲した隅をそれぞれ形
    成するように前記下壁につながる特許請求の範囲第８項
    に記載のシリンダライナ。
  15. 【請求項１５】前記各側壁が、上部曲率半径を有する湾
    曲した隅をそれぞれ形成するように前記上壁につなが
    り、 前記側壁と前記下壁によって形成された前記隅が、前記
    上部曲率半径の約1.5倍に等しい下部曲率半径を有する
    特許請求の範囲第14項に記載のシリンダライナ。
  16. 【請求項１６】ほゞ円筒形の外壁と、シリンダを画定す
    るほゞ円筒形の内壁と、前記シリンダに連通する排気ポ
    ートとを備え、 該排気ポートが、前記内壁と前記外壁との間で延びる上
    壁と、前記内壁と前記外壁との間で延びる下壁と、前記
    内壁と前記外壁との間および前記上壁と前記下壁との間
    で延びる対向した側壁とによって画定されており、 前記各側壁が、上部曲率半径を有する隅をそれぞれ形成
    するように前記上壁につながり、 前記各側壁が、前記上部曲率半径の約1.5倍に等しい下
    部曲率半径を有する隅をそれぞれ形成するように前記下
    壁につがるシリンダライナ。
  17. 【請求項１７】ほゞ円筒形の外壁と、下端を有するシリ
    ンダを画定するほゞ円筒形の内壁と、前記シリンダに連
    通する排気ポートとを備え、 該排気ポートが、前記内壁と前記外壁との間を延びる上
    壁と、前記内壁と前記外壁との間を延びる下壁と、前記
    内壁と前記外壁との間および前記上壁と前記下壁との間
    を延びる対向した側壁によって画定されており、 前記上壁は、シリンダの前記下端に対して凹形に湾曲
    し、また、前記内壁から外側かつ下向きに面取りされた
    半径方向内側端縁を有しており、 前記下壁は、シリンダの前記下端に対して凸形に湾曲
    し、また、前記内壁から外側かつ上向きに面取りされた
    半径方向内側端縁を有しているシリンダライナ。
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