JP3148748B1 - ２サイクル内燃エンジン - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 吹き抜け量を可及的に低減できて、燃費、出
力の向上、排ガス中の有害成分の低減等を図ることがで
きるとともに、エンジン廻りを合理的にかつコンパクト
に纏めることができる２サイクル内燃エンジンを提供す
る。 【解決手段】 第二掃気通路（３２Ｂ、３２Ｂ）の容積
より第一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）の容積の方が大き
くされていて、ピストン（２０）の下降行程において、
第二掃気口（３１Ｂ、３１Ｂ）から燃焼作動室（１５）
に、エアー（Ａ）が混合気（Ｍ）に先行して導入される
とともに、第一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）から前記燃焼
作動室（１５）に、エアー（Ａ）が前記第二掃気口（３
１Ｂ、３１Ｂ）からのエアー（Ａ）導入期間より長い期
間にわたって、多量に導入されるようになされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯型動力
作業機等に使用される２サイクル内燃エンジンに係り、
特に、燃焼に供せられることなく排出される混合気量、
いわゆる吹き抜け量を可及的に少なくできるようにした
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より刈払機やチェーンソー等の携帯
型動力作業機に使用されている一般的な２サイクルエン
ジンは、通常、シリンダの頭部には点火プラグが配設さ
れ、シリンダの胴部にはピストンにより開閉される吸気
口、掃気口、排気口が形成され、吸気、排気のためだけ
の独立した行程はなく、前記ピストンの２行程で１サイ
クルを完了するようになっている。

【０００３】より詳細には、前記ピストンの上昇行程に
より前記吸気口から前記ピストン下方のクランク室に混
合気を吸入するとともに、該混合気を前記ピストンの下
降行程により予圧縮し、前記掃気口から前記予圧縮され
た混合気を前記ピストン上方の燃焼作動室（燃焼室、作
動室、シリンダ室等とも呼ばれるが本明細書ではこれら
を総称して燃焼作動室とする）に吹き出すことにより燃
焼廃ガスの前記排気口への排出を行う、言い換えれば、
混合気のガス流動を利用して燃焼廃ガスの掃気を行うよ
うになっている関係上、燃焼廃ガス（排ガス）中に未燃
混合気が混入しやすく、燃焼に供せられることなくその
まま大気中へ排出される混合気量、いわゆる吹き抜け量
が大きく、４サイクルエンジンに比して燃費が悪いだけ
でなく、排ガス中に有害成分であるＨＣ（燃料の未燃成
分）やＣＯ（燃料の不完全燃焼成分）等が多く含まれ、
小型とはいえ、環境汚染が懸念されている。

【０００４】そこで、前記燃焼作動室に混合気に先行し
てエアーを導入することによって燃焼廃ガスの掃気を行
ない、前記混合気の吹き抜け量を低減するようにした２
サイクル内燃エンジンが従来種々提案されている（例え
ば、特開平９−１２５９６６号公報、特開平５−３３６
５７号公報等）が、従来提案のものでも、前記吹き抜け
量を充分に低減できるとはいえず、また、混合気通路や
エアー通路を含めたエンジン廻りのレイアウト、構造が
充分に練られているとはいえず、エンジン占有スペース
が大きく、携帯型動力作業機等に搭載するには、さらに
改善が必要であった。

【０００５】ここで、従来の一般的なシュニューレ掃気
式の２サイクル内燃エンジンにおいては、排気口を二分
割する縦断面を挟んで対称的に一対の掃気口が設けられ
た所謂二流掃気式がとられており、前記一対の掃気口か
ら吹き出される混合気の掃気流の一部を、静止したシリ
ンダ内壁（シリンダボア）に衝突させるようになってい
るが、掃気口をさらに一対追加して二対設けた、所謂四
流掃気式のものも知られている。本発明の発明者等は、
先に、この四流掃気式の２サイクル内燃エンジンに着目
して、鋭意研究を重ね、次のような２サイクル内燃エン
ジンを提案した（特願平１１−１３４０９１号明細書及
び添付図面参照）。

【０００６】かかる提案の２サイクル内燃エンジンは、
基本的には、ピストン（２０）上方の燃焼作動室（１
５）とクランク室（１８）とを連通するように、排気口
（３４）を二分割する縦断面（Ｆ）を挟んで対称的にシ
ュニューレ掃気式をとる、前記排気口（３４）側に位置
する一対の第一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）と、前記排
気口（３４）と反対側に位置する一対の第二掃気通路
（３２Ｂ、３２Ｂ）と、が設けられるとともに、前記第
一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）にエアー（Ａ）を導くエ
アー通路（４２）と、混合気生成手段（４０）からの混
合気（Ｍ）を前記クランク室（１８）に導く混合気通路
（４１）と、が設けられ、前記ピストン（２０）の下降
行程において、前記排気口（３４）が開かれた後、前記
第一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）の下流端に設けられた
第一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）が開かれ、該第一掃気口
（３１Ａ、３１Ａ）より若干遅れて、前記第二掃気通路
（３２Ｂ、３２Ｂ）の下流端に設けられた第二掃気口
（３１Ｂ、３１Ｂ）が開かれるようにされ、前記燃焼作
動室（１５）に、エアー（Ａ）が混合気（Ｍ）に先行し
て導入されるようになされている。

【０００７】すなわち、前記提案の２サイクル内燃エン
ジンでは、前記第一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）はエア
ー（Ａ）専用の通路として用いられ、前記第二掃気通路
（３２Ｂ、３２Ｂ）は混合気専用の通路として用いら
れ、かつ、前記第一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）より若干
遅れて前記第二掃気口（３２Ａ、３２Ａ）が開かれ、該
第二掃気口（３２Ａ、３２Ａ）から前記燃焼作動室（１
５）の燃焼室部（１５ａ）に向けて、比較的リッチな混
合気（Ｍ）が吹き出され、この吹き出された混合気
（Ｍ）は、先行して導入されたエアー（Ａ）の層によっ
て燃焼廃ガス（Ｅ）と混合することが防がれて前記燃焼
室部（１５ａ）近辺で旋回するようにされている。

【０００８】このため、層状掃気が可能となって、燃焼
に供せられることなく排出される混合気量、いわゆる吹
き抜け量を可及的に低減できるとともに、混合気（Ｍ）
の点火を確実かつ完全にでき、燃費、出力の向上、排ガ
ス中の有害成分の低減等を図り得る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案の２サイクル内燃エンジンにおいても、前記混合気の
吹き抜け量の低減化等が必ずしも充分とはいえなかっ
た。すなわち、前記提案の２サイクル内燃エンジンで
は、二対の掃気口（３１Ａ、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｂ）
のうちの、排気口（３４）側に位置する第一掃気口（３
１Ａ、３１Ａ）からのみ燃焼作動室（１５）に掃気用の
エアー（Ａ）が導入されるようになっているので、前記
燃焼作動室（１５）における前記排気口（３４）とは反
対側のシリンダ内壁面近くに燃焼廃ガス（Ｅ）が多少残
り、この残留燃焼廃ガス（Ｅ）と、前記第一掃気口（３
１Ａ、３１Ａ）からのエアー（Ａ）と、前記第二掃気口
（３１Ｂ、３１Ｂ）からの混合気（Ｍ）と、が混合し、
層状掃気が不完全となり、燃焼に供せられることなく排
出される混合気量、いわゆる吹き抜け量が充分には低減
できず、燃費、出力の向上、排ガス中の有害成分の低減
化等を充分には図ることができなかった。

【００１０】なお、前記不具合を解消する方策の一つと
して、前記第一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）の水平掃気角
を小さく（鋭角側に寄せる）して、そこから吹き出され
るエアー（Ａ）の大半を前記排気口（３４）とは反対側
のシリンダ内壁部分に当てるようにして前記残留燃焼廃
ガス（Ｅ）の量を減少させる方策が考えられるが、かか
る方策でも、前記第一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）からの
エアー（Ａ）と、前記第二掃気口（３１Ｂ、３１Ｂ）か
らの混合気（Ｍ）とが混合してしまい、層状掃気が不完
全となり、燃焼に供せられることなく排出される混合気
量、いわゆる吹き抜け量が充分には低減できず、燃費、
出力の向上、排ガス中の有害成分の低減化等を充分には
図ることができない。

【００１１】本発明は、前記した如くの従来の問題に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、掃気方
式が四流掃気式の２サイクル内燃エンジンにおいて、燃
焼に供せられることなく排出される混合気量、いわゆる
吹き抜け量を可及的に低減できて、燃費、出力の向上、
排ガス中の有害成分の低減等を図ることができるととも
に、エンジン廻りを合理的にかつコンパクトに纏めるこ
とができるようになすことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係る２サイクル内燃エンジンは、四流掃気
式のもので、基本的には、ピストン上方の燃焼作動室と
クランク室とを連通するように、排気口を二分割する縦
断面を挟んで対称的にシュニューレ掃気式をとる、前記
排気口側に位置する一対の第一掃気通路と、前記排気口
と反対側に位置する一対の第二掃気通路と、が設けられ
るとともに、前記第一掃気通路及び前記第二掃気通路の
両方にエアーを導くエアー通路と、混合気生成手段から
の混合気を前記クランク室に導く混合気通路と、が設け
られる。

【００１３】そして、前記混合気通路の下流端に、前記
クランク室と前記燃焼作動室とを連通する連通路が設け
られ、前記ピストンの下降行程において、前記排気口が
開かれた後、前記第一掃気通路の下流端に設けられた前
記第一掃気口及び前記第二掃気通路の下流端に設けられ
た第二掃気口が開かれ、前記第一掃気口及び前記第二掃
気口より若干遅れて、前記連通路の下流端に設けられた
混合気供給口が開かれるようにされ、前記燃焼作動室
に、エアーが混合気に先行して導入されるようになされ
ていることを特徴としている。

【００１４】より好ましい態様では、例えば、前記第二
掃気通路の容積より前記第一掃気通路の容積の方を大き
く設定することにより、前記ピストンの下降行程におい
て、前記第二掃気口から前記燃焼作動室に、エアーを混
合気に先行して導入させるとともに、前記第一掃気口か
ら前記燃焼作動室に、エアーを前記第二掃気口より長い
期間にわたって多量に導入させるようになされる。この
場合、好ましくは、前記第一掃気口から前記燃焼作動室
に、エアーのみが掃気期間の略全域にわたって導入させ
るようになされる。

【００１５】

【００１６】前記以外の好ましい態様としては、前記
ピストンの下降行程において、前記排気口が開かれた
後、前記第一掃気口と前記第二掃気口とが略同時に開か
れるようにする、前記エアー通路に逆止弁を介装す
る、前記エアー通路の下流端に設けられた単一のエア
ー導出口を前記第一掃気通路及び前記第二掃気通路の両
方に跨がって連通せしめ、前記エアー導出口に単一の逆
止弁を配設する、前記一対の第一掃気通路を、前記ク
ランク室側で合流させる、前記一対の第一掃気通路
を、前記クランク室側の端部で絞る、前記混合気通路
に逆止弁を介装する、前記エアー通路と前記混合気通
路とを隣り合わせに設ける、前記連通路の前記混合気
供給口からの混合気が前記燃焼作動室内の燃焼室に向け
て吹き出されるようになす、前記混合気生成手段を気
化器とし、該気化器に前記エアー通路及び前記混合気通
路を設けるとともに、前記エアー通路及び前記混合気通
路にそれぞれ相互に連動するスロットル弁を設ける、等
が挙げられる。

【００１７】前記の如くの構成とされた本発明に係る２
サイクル内燃エンジンの好ましい態様においては、ピス
トンの上昇行程において、外部のエアーがエアー通路か
ら第一掃気通路、第二掃気通路、及びクランク室に吸入
されて貯留され、また、混合気通路及び前記クランク室
には混合気生成手段からの混合気が吸入貯留される。

【００１８】そして、前記ピストン上方の燃焼作動室内
の混合気が点火せしめられて爆発燃焼すると、前記ピス
トンが燃焼ガスにより押し下げられる。このピストンの
下降行程においては、前記クランンク室内、前記第一掃
気通路内、及び、前記第二掃気通路内のエアー及び混合
気が前記ピストンにより圧縮せしめられるとともに、ま
ず最初に、排気口が開かれ、さらに前記ピストンが下降
すると、前記第一掃気通路及び第二掃気通路の下流端の
前記第一掃気口及び前記第二掃気口が、例えば、同時に
開かれる。この第一及び第二掃気口が開かれる掃気期間
の初期においては、前記第一掃気口及び前記第二掃気口
から、前記第一掃気通路内及び前記第二掃気通路内の、
前記ピストンにより圧縮されたエアーのみが前記燃焼作
動室内に導入される。

【００１９】続いて、さらに前記ピストンが下降する
と、前記第一掃気口からは、前記第一掃気通路内のエア
ーが、前記燃焼作動室に継続して導入される（好ましく
は、掃気期間の略全域にわたって導入される）のに対
し、前記第二掃気口からの前記燃焼作動室へのエアーの
導入は完了する。つまり、前記第二掃気口が開き始めて
ある期間が経過すると、前記第二掃気通路内のエアーは
全て前記第二掃気口から前記燃焼作動室に導入されてし
まうので、その後は、前記第二掃気口からは、エアーに
続いて前記クランク室内で予圧縮された混合気が前記第
二掃気通路を介して前記燃焼作動室に掃気期間が完了す
るまで導入される。

【００２０】また、前記第一掃気口及び前記第二掃気口
が開かれた後、さらに前記ピストンが下降すると、言い
換えれば、前記第一掃気口及び前記第二掃気口より若干
遅れて（クランク角度で見て、例えば、１０°前後遅れ
て）、前記混合気供給口が開かれ、該混合気供給口から
前記燃焼作動室の燃焼室部に向けて、前記混合気通路内
（及び前記クランク室内）の比較的リッチな混合気が掃
気期間が完了するまで吹き出され、燃焼室部近辺で旋回
する。

【００２１】ここで、前述した、先に提案の、第一掃気
口をエアー専用とし、第二掃気口を混合気専用とした四
流掃気式の２サイクル内燃エンジンにおいては、排気口
とは反対側のシリンダ内壁面近くの部位に燃焼廃ガスが
残留していたが、本発明の２サイクル内燃エンジンで
は、掃気期間の初期においては、前記第一掃気口及び前
記第二掃気口の両方からエアーのみが前記燃焼作動室内
に導入されることから、このエアーにより、燃焼廃ガス
は、排気口とは反対側のシリンダ内壁近くの部位を含め
て、ほとんど残留することなく排気口に押し出されて掃
気されるとともに、燃焼廃ガスと、前記混合気供給口及
び前記第二掃気口から前記燃焼作動室に遅れて導入され
る混合気と、の間には、前記第一掃気口及び前記第二掃
気口から先行して燃焼作動室に導入されたエアーによる
層が形成され、このエアー層により、混合気が燃焼廃ガ
スと混合することが効果的に防がれ、略完全な層状掃気
が可能となる。

【００２２】すなわち、本発明の内燃エンジンの好まし
い態様では、前記第一掃気通路は実質的にエアー専用の
通路として用いられ、前記第二掃気通路は掃気期間の最
初はエアー用であるが、その後は混合気用の通路として
用いられ、かつ、前記第一掃気口及び前記第二掃気口よ
り若干遅れて前記混合気供給口が開かれ、掃気期間の中
期以降は、前記第二掃気口及び前記混合気供給口から前
記燃焼作動室の燃焼室部に向けて、比較的リッチな混合
気が吹き出され、この吹き出された混合気は、先行して
導入されたエアーの層によって燃焼廃ガスと混合するこ
とが防がれて燃焼室部近辺で旋回するようにされるの
で、略完全な層状燃焼が可能となって、燃焼に供せられ
ることなく排出される混合気量、いわゆる吹き抜け量を
可及的に低減できるとともに、混合気の点火をより確実
かつ完全にでき、燃費の向上、排ガス中の有害成分の低
減等を図ることができる。

【００２３】また、前記エアー通路と前記混合気通路と
が隣り合わせに設けられること等により、エンジン廻り
を合理的にかつコンパクトに纏めることができ、携帯型
動力作業機等に容易に搭載できる。さらに、エアー供給
を外部のポンプ等を用いることなく、ピストンポンピン
グで行っているので、構造が簡単となり、製造コストを
低く抑えることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る２サイクル内
燃エンジンの実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る２サイクル内燃エンジンの一実施
形態を示す縦断面図、図２は図１のII−II矢視断面図、
図３は図１のIII−III矢視断面図、図４は図１のIV−IV
矢視断面図である。

【００２５】なお、説明の都合上、図２におけるＦ−Ｆ
線の左側は、ピストン下死点時の第二掃気口における第
一掃気口側端部を通る縦断面を、右側は、ピストン上死
点時の第一掃気口における第二掃気口側端部を通る縦断
面を、合成して図示している。

【００２６】図示実施形態の２サイクル内燃エンジン１
０は、携帯型動力作業機等に使用される四流掃気式の小
型空冷２サイクルガソリンエンジンであり、ピストン２
０が嵌挿されるシリンダ１２と、前記ピストン２０をコ
ンロッド２４を介して往復昇降させるクランクシャフト
２２を軸支するクランクケース１４と、を有している。
前記シリンダ１２の外周部には多数の冷却フィン１６が
設けられ、その頭部には、燃焼作動室１５を構成するス
キッシュドーム形（半球形）の燃焼室部１５ａが設けら
れ、該燃焼室部１５ａには点火プラグ１７が臨設されて
いる。

【００２７】また、前記シリンダ１２の胴部一側（図１
で見て右側）には排気口３４が設けられ、前記ピストン
２０上方の前記燃焼作動室１５と前記クランク室１８と
を連通するように、前記排気口３４を二分割する縦断面
Ｆ−Ｆ（図２）を挟んで左右対称的に、シュニューレ掃
気式をとる、前記排気口３４側に位置する一対の第一掃
気通路３２Ａ、３２Ａと、前記排気口３４と反対側に位
置する一対の第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂと、が設けら
れている。前記第一掃気通路３２Ａ、３２Ａの上端（下
流端）には、前記燃焼作動室１５に開口する第一掃気口
３１Ａ、３１Ａが設けられ、前記第二掃気通路３２Ｂ、
３２Ｂの上端（下流端）にも、前記燃焼作動室１５に開
口する第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂが設けられている。こ
こでは、前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａと前記第二掃気
口３１Ｂ、３１Ｂの高さ位置は同一とされていて、それ
らは、前記ピストン２０の下降時に略同時に開くように
されている。

【００２８】また、前記一対の第一掃気通路３２Ａ、３
２Ａ及び前記一対の第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂは、前
記燃焼作動室１５側がシリンダ内壁により閉じられる、
いわゆる壁付掃気路とされている。図１、図２に加えて
図３及び図４を参照すればよくわかるように、前記一対
の第一掃気通路３２Ａ、３２Ａの下流側は、前記第二掃
気通路３２Ｂ、３２Ｂと略平行にシリンダ高さ方向下方
に伸びているが、その上流側（前記クランク室１８側）
は下流部に対して直交する面内において、前記燃焼作動
室１５を包囲するように円弧状に伸び、前記クランク室
１８側の上流側端部で合流せしめられて、その全長が長
くされており、当該第一掃気通路３２Ａ、３２Ａの容積
は、前記第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂの容積より相当大
きくされている。

【００２９】さらに、前記第一掃気通路３１の上流側端
部３２ｅは、エアーＡが前記クランク室１８側に逆流し
て抜けてしまうのを可及的に防ぐべく、絞られている。
前記シリンダ１２における前記排気口３４とは反対側
（図１で見て左側）には、通路付きヒートインシュレー
タ４６、パッキン４９を介して、混合気生成手段として
の気化器４０が取り付けられ、該気化器４０の上流側に
は、エアークリーナ５０が取り付けられている。

【００３０】前記気化器４０には、前記第一掃気通路３
２Ａ、３２Ａに前記エアークリーナ５０により浄化され
たエアーＡを導くエアー通路（上流部）４２及び前記気
化器４０により生成された、空気と燃料の混合気Ｍを前
記燃焼作動室１５に導く混合気通路（上流部）４１が設
けられるとともに、前記エアー通路４２及び前記混合気
通路４１にそれぞれリンク部材４５を介して相互に連動
するスロットル弁４４、４３が配設されている。

【００３１】ここでは、前記エアー通路４２と前記混合
気通路４１とが上下隣り合わせに設けられ、前記エアー
通路４２の下流側は、図２及び図３を参照すればよくわ
かるように、二股に分かれる分岐通路部４２Ａ、４２Ａ
とされていて、この分岐通路部４２Ａ、４２Ａの下流端
のエアー導出口３６、３６が、前記第一掃気通路３２
Ａ、３２Ａ及び前記第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂの両方
に跨がって連通せしめられており、前記エアー導出口３
６、３６には、前記ピストン２０の下降時にエアーＡが
前記分岐通路部４２Ａ、４２Ａ側へ逃げるのを防止する
逆止弁としてのストッパ付きのリード弁５２、５２がそ
れぞれ配設されている。

【００３２】なお、本実施形態では、コスト低減のた
め、前記第一掃気通路３２Ａと前記第二掃気通路３２Ｂ
に対して単一の逆止弁（リード弁５２）を共用している
が、それらの両通路３２Ａ、３２Ｂに対してそれぞれ別
個に逆止弁を設けてもよい。また、前記混合気通路４１
の下流側の前記ヒートインシュレータ４６にも、混合気
Ｍが前記気化器４０側に逆流するのを防止する逆止弁と
してのストッパ付きリード弁４７が配設されている。

【００３３】前記に加え、前記混合気通路４１の下流端
に、前記クランク室１８と前記燃焼作動室１５とを連通
する連通路４１Ａが設けられ、この連通路４１Ａの下流
端（上端）は、前記ピストン２０上方の前記燃焼作動室
１５に開口する混合気供給口３３となっており、該混合
気供給口３３と前記第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂの下流
端に設けられた第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂから、混合気
Ｍが前記燃焼作動室１５内の前記燃焼室部１５ａに向け
て吹き出されるようにされ、さらに、前記混合気通路４
１及び前記連通路４１Ａを通じて混合気Ｍが、クランク
室入口３７を介して前記クランク室１８にも導入される
ようになっている。

【００３４】前記の如くの構成とされた本実施形態の２
サイクル内燃エンジン１０においては、ピストン２０の
上昇行程において、外部のエアーがエアー通路４２から
第一掃気通路３２Ａ、３２Ａ、第二掃気通路３２Ｂ、３
２Ｂ、及びクランク室１８に吸入されて貯留され、ま
た、混合気通路４１及び前記クランク室１８には混合気
生成手段（気化器４０）からの混合気が吸入貯留され
る。

【００３５】そして、前記ピストン２０上方の前記燃焼
作動室１５内の混合気Ｍが点火せしめられて爆発燃焼す
ると、前記ピストン２０が燃焼ガスにより押し下げられ
る。このピストン２０の下降行程においては、前記クラ
ンンク室１８内、前記第一掃気通路３２Ａ内、及び、前
記第二掃気通路３２Ｂ内のエアー及び混合気が前記ピス
トン２０により圧縮せしめられるとともに、まず最初
に、前記排気口３４が開かれ、さらに前記ピストン２０
が下降すると、前記第一掃気通路３２Ａ及び前記第二掃
気通路３２Ｂの下流端の前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａ
及び前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂが同時に開かれる。
この第一掃気口３１Ａ、３１Ａ及び第二掃気口３１Ｂ、
３１Ｂが開かれる掃気期間の初期においては、前記第一
掃気口３１Ａ、３１Ａ及び前記第二掃気口３１Ｂ、３１
Ｂから、前記第一掃気通路３２Ａ、３２Ａ内及び前記第
二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂ内の、前記ピストン２０によ
り圧縮されたエアーＡのみが前記燃焼作動室１５内に導
入される。

【００３６】続いて、さらに前記ピストン２０が下降す
ると、前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａからは、前記第一
掃気通路３２Ａ、３２Ａ内のエアーＡが前記燃焼作動室
１５に継続して導入される（掃気期間の略全域にわたっ
て導入される）のに対し、前記第二掃気口３１Ｂ、３１
Ｂからの前記燃焼作動室１５へのエアーＡの導入は完了
する。つまり、前記第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂの容積
より前記第一掃気通路３２Ａ、３２Ａの容積の方が大き
くされている関係上、前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂが
開き始めてある期間が経過すると、前記第二掃気通路３
２Ｂ、３２Ｂ内のエアーは、全て前記第二掃気口３１
Ｂ、３１Ｂから前記燃焼作動室１５に導入されてしまう
ので、その後は、前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂから
は、エアーＡに続いて前記クランク室１８内で予圧縮さ
れた混合気Ｍが、前記第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂを介
して、前記燃焼作動室１５に掃気期間が完了するまで導
入される。

【００３７】したがって、前記ピストン２０の下降行程
においては、前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂから前記燃
焼作動室１５に、エアーＡが混合気Ｍ（図１、図３にお
いて実線矢印で示す）に先行して導入されるとともに、
前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａからは、前記燃焼作動室
１５にエアーＡ（図１、図３において一点鎖線矢印で示
す）が、前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂより長い期間に
わたって多量に導入されることになる。

【００３８】また、前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａ及び
前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂが開かれた後、さらに前
記ピストン２０が下降すると、言い換えれば、前記第一
掃気口３１Ａ、３１Ａ及び前記第二掃気口３１Ｂ、３１
Ｂより若干遅れて（クランク角度で見て、例えば、１０
°前後遅れて）、前記混合気供給口３３が開かれ、該混
合気供給口３３から前記燃焼作動室１５の前記燃焼室部
１５ａに向けて、前記混合気通路４１内（及び前記クラ
ンク室１８内）の比較的リッチな混合気Ｍ（図１、図３
において実線矢印で示す）が、掃気期間が完了するまで
吹き出され、前記燃焼室部１５ａ近辺で旋回する。

【００３９】前述した従来例の、第一掃気口をエアー専
用とし、第二掃気口を混合気専用とした四流掃気式の２
サイクル内燃エンジンにおいては、排気口とは反対側の
シリンダ内壁面近くの部位に燃焼廃ガスが残留していた
が、本実施形態の２サイクル内燃エンジン１０では、掃
気期間の初期においては、前記第一掃気口３１Ａ、３１
Ａ及び前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂの両方からエアー
Ａのみが前記燃焼作動室１５内に導入されることから、
このエアーＡにより、燃焼廃ガスＥ（図１、図３におい
て破線矢印で示す）は、前記排気口３４とは反対側のシ
リンダ内壁近くの部位を含めて、ほとんど残留すること
なく前記排気口３４に押し出されて掃気され、その後、
前記マフラー６０を介して外部に排出される。

【００４０】この場合、燃焼廃ガスＥと、前記混合気供
給口３３及び前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂから前記燃
焼作動室１５に遅れて導入される混合気Ｍと、の間に
は、前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａ及び前記第二掃気口
３１Ｂ、３１Ｂから先行して前記燃焼作動室１５に導入
されたエアーＡによる層が形成され、このエアーＡの層
により、混合気Ｍが燃焼廃ガスＥと混合することが効果
的に防がれ、略完全な層状掃気が可能となる。

【００４１】すなわち、本実施形態の２サイクル内燃エ
ンジン１０では、前記第一掃気通路３２Ａ、３２Ａは、
実質的にエアー専用の通路として用いられ、前記第二掃
気通路３２Ｂ、３２Ｂは、掃気期間の最初はエアー用で
あるが、その後は混合気用の通路として用いられ、か
つ、前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａ及び前記第二掃気口
３１Ｂ、３１Ｂより若干遅れて前記混合気供給口３３が
開かれ、掃気期間の中期以降は、前記第二掃気口３１
Ｂ、３１Ｂ及び前記混合気供給口３３から前記燃焼作動
室１５の前記燃焼室部１５ａに向けて、比較的リッチな
混合気Ｍが吹き出され、この吹き出された混合気Ｍは、
先行して導入されたエアーＡの層によって燃焼廃ガスＥ
と混合することが効果的に防がれて、前記燃焼室部１５
ａ近辺で旋回するようにされるので、略完全な層状燃焼
が可能となって、燃焼に供せられることなく排出される
混合気量、いわゆる吹き抜け量を可及的に低減できると
ともに、混合気の点火をより確実かつ完全にでき、燃費
の向上、排ガス中の有害成分の低減等を図ることができ
る。

【００４２】また、前記エアー通路４２と前記混合気通
路４１とが隣り合わせに設けられること等により、エン
ジン廻りを合理的にかつコンパクトに纏めることがで
き、携帯型動力作業機等に容易に搭載できる。さらに、
エアー供給を外部のポンプ等を用いることなく、ピスト
ンポンピングで行っているので、構造が簡単となり、製
造コストを低く抑えることができる。以上、本発明の一
実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され
た発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において、種々
の変更ができるものである。

【００４３】例えば、前記実施形態においては、前記第
一掃気口３１Ａ、３１Ａと前記第二掃気口３１Ｂ、３１
Ｂの高さ位置は同一とされていて、それらは、前記ピス
トン２０の下降時に略同時に開くようにされているが、
前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａと前記第二掃気口３１
Ｂ、３１Ｂの高さ位置は、必ずしも同一に設定する必要
はなく、それらに高低差を付けてもよい。また、前記高
さ位置だけでなく、前記第一掃気口３１Ａ、３１Ａ及び
前記第二掃気口３１Ｂ、３１Ｂの形状、開口面積、水平
掃気角等は、層状掃気を可能とするとともに、残留燃焼
廃ガスＥの掃気効果を高められるものであれば、どのよ
うに設定してもよい。また、前記第一掃気通路３２Ａ、
３２Ａ及び前記第二掃気通路３２Ｂ、３２Ｂの容積等
も、前記燃焼作動室１５で燃焼に供せられる混合気の目
標空燃比等を勘案して、適宜設定することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明によれば、燃焼に供せられることなく排出される混合
気量、いわゆる吹き抜け量を可及的に低減できて、燃
費、出力の向上、排ガス中の有害成分の低減等を図るこ
とができるとともに、エンジン廻りを合理的にかつコン
パクトに纏めることのできる四流掃気式の２サイクル内
燃エンジンを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２サイクル内燃エンジンの一実施
形態を示す縦断面図。

【図２】図１のII−II矢視断面図。

【図３】図１のIII−III矢視断面図。

【図４】図１のIV−IV矢視断面図。

【図５】図１に示されるエンジンの、ピストンが上死点
にある状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１０ ２サイクル内燃エンジン １５ 燃焼作動室 １５ａ 燃焼室部 １８ クランク室 ２０ ピストン ３１Ａ 第一掃気口 ３１Ｂ 第二掃気口 ３２Ａ 第一掃気通路 ３２Ｂ 第二掃気通路 ３２ｅ 第一掃気通路の端部（絞り部） ３３ 混合気供給口 ３４ 排気口 ４０ 気化器（混合気生成手段） ４１ 混合気通路 ４１Ａ 連通路 ４２ エアー通路 ４３、４４ スロットル弁 ４７ ストッパ付きリード弁（逆止弁） ５２ ストッパ付きリード弁（逆止弁） Ｆ 排気口の縦断面 Ａ エアー Ｍ 混合気 Ｅ 燃焼廃ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−256138（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−33657（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−5424（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−25522（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−21725（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭55−46488（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭55−4518（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平７−21872（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02B 25/00 - 25/28 F02B 33/04

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストン（２０）上方の燃焼作動室（１
   ５）とクランク室（１８）とを連通するように、排気口
   （３４）を二分割する縦断面（Ｆ）を挟んで対称的にシ
   ュニューレ掃気式をとる、前記排気口（３４）側に位置
   する一対の第一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）と、前記排
   気口（３４）と反対側に位置する一対の第二掃気通路
   （３２Ｂ、３２Ｂ）と、が設けられ、前記第一掃気通路
   （３２Ａ、３２Ａ）及び前記第二掃気通路（３２Ｂ、３
   ２Ｂ）の両方にエアー（Ａ）を導くエアー通路（４２）
   と、混合気生成手段（４０）からの混合気（Ｍ）を前記
   クランク室（１８）に導く混合気通路（４１）と、が設
   けられるとともに、前記混合気通路（４１）の下流端
   に、前記クランク室（１８）と前記燃焼作動室（１５）
   とを連通する連通路（４１Ａ）が設けられ、前記ピスト
   ン（２０）の下降行程において、前記排気口（３４）が
   開かれた後、前記第一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）の下
   流端に設けられた前記第一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）及
   び前記第二掃気通路（３２Ｂ、３２Ｂ）の下流端に設け
   られた第二掃気口（３１Ｂ、３１Ｂ）が開かれ、前記第
   一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）及び前記第二掃気口（３１
   Ｂ、３１Ｂ）より若干遅れて、前記連通路（４１Ａ）の
   下流端に設けられた混合気供給口（３３）が開かれるよ
   うにされ、前記燃焼作動室（１５）に、エアー（Ａ）が
   混合気（Ｍ）に先行して導入されるようになされている
   ことを特徴とする２サイクル内燃エンジン。
2. 【請求項２】 前記ピストン（２０）の下降行程におい
   て、前記第二掃気口（３１Ｂ、３１Ｂ）から前記燃焼作
   動室（１５）に、エアー（Ａ）が混合気（Ｍ）に先行し
   て導入されるとともに、前記第一掃気口（３１Ａ、３１
   Ａ）から前記燃焼作動室（１５）に、エアー（Ａ）が前
   記第二掃気口（３１Ｂ、３１Ｂ）より長い期間にわたっ
   て多量に導入されるようになされていることを特徴とす
   る請求項１に記載の２サイクル内燃エンジン。
3. 【請求項３】 前記第二掃気通路（３２Ｂ、３２Ｂ）の
   容積よリ前記第一掃気通路（３２Ａ、３２Ａ）の容積の
   方が大きくされていることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の２サイクル内燃エンジン。
4. 【請求項４】 前記第一掃気口（３１Ａ、３１Ａ）から
   前記燃焼作動室（１５）に、エアー（Ａ）のみが掃気期
   間の略全域にわたって導入されるようになされているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   ２サイクル内燃エンジン。
5. 【請求項５】 前記ピストン（２０）の下降行程におい
   て、前記排気口（３４）が開かれた後、前記第一掃気口
   （３１Ａ、３１Ａ）と前記第二掃気口（３１Ｂ、３１
   Ｂ）とが略同時に開かれるようにされていることを特徴
   とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の２サイク
   ル内燃エンジン。
6. 【請求項６】 前記エアー通路（４２）に逆止弁（５
   ２）が介装されていることを特徴とする請求項１乃至５
   のいずれか一項に記載の２サイクル内燃エンジン。
7. 【請求項７】 前記エアー通路（４２）の下流端に設け
   られたエアー導出口（３６、３６）が前記第一掃気通路
   （３２Ａ、３２Ａ）及び前記第二掃気通路（３２Ｂ、３
   ２Ｂ）の両方に跨がって連通せしめられており、前記エ
   アー導出口（３６）に単一の逆止弁（５２、５２）が配
   設されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
   か一項に記載の２サイクル内燃エンジン。
8. 【請求項８】 前記一対の第一掃気通路（３２Ａ、３２
   Ａ）は、前記クランク室（１８）側で合流せしめられて
   いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に
   記載の２サイクル内燃エンジン
9. 【請求項９】 前記一対の第一掃気通路（３２Ａ、３２
   Ａ）は、前記クランク室（１８）側の端部（３２ｅ）が
   絞られていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
   か一項に記載の２サイクル内燃エンジン。
10. 【請求項１０】 前記混合気通路（４１）に逆止弁（４
    ７）が介装されていることを特徴とする請求項１乃至９
    のいずれか一項に記載の２サイクル内燃エンジン。
11. 【請求項１１】 前記エアー通路（４２）と前記混合気
    通路（４１）とが隣り合わせに設けられていることを特
    徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の２サ
    イクル内燃エンジン。
12. 【請求項１２】 前記連通路（４１Ａ）の前記混合気供
    給口（３３）からの混合気（Ｍ）が前記燃焼作動室（１
    ５）内の燃焼室部（１５ａ）に向けて吹き出されるよう
    にされていることを特徴とする請求項１乃至１１のいず
    れか一項に記載の２サイクル内燃エンジン。
13. 【請求項１３】 前記混合気生成手段は気化器（４０）
    であり、該気化器（４０）に前記エアー通路（４２）及
    び前記混合気通路（４１）が設けられるとともに、前記
    エアー通路（４２）及び前記混合気通路（４１）にそれ
    ぞれ相互に連動するスロットル弁（４４、４３）が配設
    されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれ
    か一項に記載の２サイクル内燃エンジン。