JPH04116231A

JPH04116231A - ２サイクル内燃機関

Info

Publication number: JPH04116231A
Application number: JP23824790A
Authority: JP
Inventors: Kenji Horie; 健治堀江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-07
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1992-04-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、シリンダー内の燃料の爆発・燃焼を利用して
回転運動を得る内燃機関の改良に関し、特に、その吸入
・圧縮・爆発・排気を機関の１回転で行う、いわゆる、
２サイクル内燃機関の改良に関する。

［従来の技術］従来、シリンダー内部で燃料を爆発・燃焼して回転運動
に変換して取り出す、いわゆる、内燃機関には、機関の
２回転に対応する４行程で吸入・圧縮・爆発・排気の作
業を繰り返す４サイクル内燃機関と、これらの作業を機
関の１回転に対応する２行程で行う２サイクル内燃機関
とが知られ、かつ、実用化されている。この中でも、特
に、後者の２サイクル内燃機関は、船舶やモータサイク
ル等のエンジン等に多（採用されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記の従来技術になる２サイクル内燃機
関では、その構造から吸入と排気が同時に生じるため吸
排気効率が低（、そのため、出力効率もあまり高（ない
という問題点があうた。

そこで、本発明では、かかる従来技術における問題点に
鑑み、その吸排気効率を向上し、出力効率の高い２サイ
クル内燃機関を提供することをその目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］上記の目的は、本発明によれば、ヘッド部を連結して一
連化してなる２つのシリンダーと、上記２つのシリンダ
ーの内部で、それぞれ、前後に往復可能に設けられた２
つのピストンと、上記２つのピストンに機械的に連結さ
れて上記２つのピストンの前後の往復運動を回転運動に
変換するクランク機構と、上記２つのシリンダーの連結
したヘッド部に設けられた点火プラグとを備えてなる２
サイクル内燃機関において、上記２つのシリンダーの内
の一方のシリンダーには吸気ポートを、他方のシリンダ
ーには排気ポートを設けると共に、上記２つのピストン
は、その一方に対して他方を先行した位置で上記クラン
ク機構に連結され、もって、上記他方のシリンダーに設
けられた排気ポートは、上記２つのピストンの往復運動
に関連し、上記一方のシリンダーに設けられた吸気ボー
トよりも先行する様にしたことを特徴とする２サイクル
内燃機関によって達成されることとなる。

［作　　用コすなわち、上記の本発明になる２サイクル内燃機関によ
れば、２つのシリンダーの内の一方のシリンダーには給
気ボートを、他方のシリンダーには排気ポートを設ける
と共に、上記２つのピストンは、その一方に対して他方
を先行した位置で上記クランク機構に連結され、もって
、上記他方のシリンダーに設けられた排気ポートは、上
記２つのピストンの往復運動に関連し、上記一方のシリ
ンダーに設けられた吸気ポートよりも先行する様になっ
ていることから、機関の吸気及び排気が順次、時系列的
に行われることとなり、もって、機関の排気及び吸気効
率を大幅に上昇することが可能になる。

［実　施　例コ以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照しな
がら詳細に説明する。

まず、添付の第１図には、本発明の一実施例になる２サ
イクル内燃機関１０の断面構造が示されており、図にお
いて、内燃機関１０の２つのシリンダー１１，１１は、
以下に述べるピストン１３．１３と共に単一の燃焼室を
形成するヘッド部１２．１２において、中心軸が僅かな
所定の角度（例えば、１０〜２０度程度）で交差する様
に一体に連結されて一連化されている。

これらのシリンダー１１．１１の内部には、それぞれ、
ピストン１３．１３が往復運動可能に取り付けられてお
り、その連結部の上側付近には、いわゆる、高電圧によ
って点火用の火花を発生するための点火プラグ１４が設
けられている。符号１５．１５は、上記シリンダー１１
．１１の下方に一体に形成されたクランク室であり、こ
のクランク室１５．１５の内部には、各々、クランクシ
ャフト１６．１６が回転可能に取り付けられている。ま
た、これらのシャフト１６．１６には、各々、カウンタ
ウェイト１７．１７が一体に形成されている。

一方、上記ピストン１３．１３の下方からは略ｒｔＪＪ
字形状のピストンロッド１８．１８が延びており、その
先端部は、さらに、クランクロッド１９．１９が接続さ
れ、もって、上記シリンダー１１．１１内でのピストン
１３．１３の往復運動が上記クランクシャツ）１６．１
６の回転運動に変換される様になっている。これらのク
ランクシャフト１６．１６は、図には示されていない歯
車等の連結機構によって相互に連結され、同一回転数で
回転してｌの回転出力が取り出されるようになっている
。

そして、上記のシリンダー１１．１１の側壁には、図に
も示す様に、左右には、吸気ボート２０及び排気ポート
２１が形成されている。また、この図中において、符号
２２．２２・・・は上記シリンダー側壁に形成され、冷
却水を内部に封入した冷却水室を示しており、符号２３
．２３はピストン１３．１３の外周に設けられたガスリ
ングを、一方、符号２４．２４は、シリンダーの内周に
設けられ、オイルが燃焼室に流入することを防止するた
めの、いわゆるオイルリングを示している。

そして、本発明によれば、図からも明かな様に、上記２
つのピストン１３．１３は、一方（図の左方）のシリン
ダー１１に設けられたは吸気ボート２０に対して他方（
図の右方）のシリンダー１１を先行する位置になる様な
関係で上記のクランクシャフト１６．１６に連結されて
いる。そして、この実施例では、添付の第２図に示す斜
面歯車機構３０によって上記の２つのピストンの左右の
回転位置を調整し、もって、一方（右方）のピストンを
他方（左方）に対して進角する様に構成されている。す
なわち、第１図との関係において、この斜面歯車機構で
は、左方のピストン１３（Ｌ）に連結されたクランクシ
ャフト１６を斜面歯車３１に連結し、この斜面歯車３１
を、中間の２つの斜面歯車３２．３３を介して、右方の
ピストン１３（Ｒ）に連結されたクランクシャフト１６
に連結された厚みのある斜面歯車３４に機械的に連結さ
れている。そして、この厚い斜面歯車３４を図の矢印方
向に移動させることによって上記左右のクランクシャフ
ト１６（Ｌ）、１６（Ｒ）の相互の回転位置を調整し、
もって、上記左右のピストンの相互の位置を調整するも
のである。

以上に説明した本発明になる２サイクル内燃機関１０の
動作を、添付の第３図（ａ）〜（ｄ）を用いながら説明
すると、先ず、第３図（ａ）においては、この２サイク
ル内燃機関１０は圧縮動作が完了して爆発動作に移行す
る状態が示されている。すなわち、−万の左方のピスト
ン１３（Ｌ）は最も上側の位置、いわゆる上死点に達し
ており、他方の右方のピストン１３（Ｒ）は、左方のピ
ストン１３（Ｌ）よりも多少進角した位置になっている
。なお、左右のシリンダー１１．１１が、お互いに、そ
の中心軸が僅かな角度類いていることから、いわゆる、
スカッシュ効果により効率的に２つのピストン１３．１
３に作用させることが可能になる。

次に、第３図（ｂ）には、２サイクル内燃機関１０の爆
発・排気動作における状態が示されているが、この図か
らも明かな様に、右方のピストン１３（Ｒ）が左方のピ
ストン１３（Ｌ）よりも先行しており、そのため、吸入
動作に先立ち、右方のシリンダー１１の外壁に開設され
た排気ポート２０が開かれることとなり、排気ガスはこ
の排気ポート２０を介して機関の外部に排気されること
となる。

次いで、第３図（Ｃ）には、上記２サイクル内燃機関１
０の排気・吸入動作における状態が示されているが、こ
の図からも明かな様に、右方のピストン１３（Ｒ）は排
気ポート２０を閉じ始め、一方、左方のピストン１３（
Ｌ）は最も下側の位はとなって吸気ボート２１を全開状
態として燃料と空気の混合体をシリンダー１１、ｌｌ内
に導入することとなる。さらに、第３図（ｄ）には圧縮
動作が示されており、その後、再び第３図（ａ）に示す
様な爆発動作に移行してｌ往復（１回転）する。

以上からも明かな様に、本発明になる２サイクル内燃機
関では、その右方のピストン１３（Ｒ）が左方のピスト
ン１３（Ｌ）よりも先行しており、そのため、吸入動作
に先立ち、右方のシリンダー１１の外壁に開設された排
気ポート２０が開かれることとなり、排気ガスはこの排
気ポート２０を介して機関の外部に排気されることによ
り、その吸入排気効率が大幅に向上できることになる。

添付の第４図及び第５図には、本発明の他の実施例が示
されているが、まず、第４図の実施例では、左右のピス
トン１３．１３をクランクロッド１９．１９だけを介し
て直接クランクシャフト１６．１６に連結したのもであ
る。第５図は、上記の様な構造の内燃機関を右側に、上
記第１図に示した構造の内燃機関を左側に配置した２サ
イクル内燃機関が示されている。また、添付の第６図に
は、外形略三日月形状のリンク機構４０．４０及びロッ
ド４１．４１を介し、機関の中央に共通に設けたクラン
クシャフト１６を回転駆動する構造の他の実施例が示さ
れており、また、左右のシリンダー１１，１１のヘッド
部１２．１２は中心軸が約８０度の角度で交差する様に
一体に結合されている。

さらに、添付の第７図には、さらに他の実施例が示され
ており、この他の実施例では、上記のクランク機構に換
えて、いわゆる偏心ギアを利用して一方（左方）のピス
トン１３（Ｌ）の運動を他方（右方）のピストン１３（
Ｒ）に対して先行させる構造を採用したものである。こ
れら左右のピストン１３（Ｌ）、１３（Ｒ）には、それ
ぞれ、ロッド４Ｌ４１を介して、２個の偏心的に取り付
けられた偏心歯車４２（Ｌ）４２　（Ｒ）と４３　（Ｌ
）、４３　（Ｒ）が連結されている。

上記の偏心ギアの動作が添付の第８図（ａ）〜（ｂ）に
示されている。これらの第８図（ａ）〜（ｂ）では、そ
の左側には図中の左側に設けられた偏心ギア４２　（Ｌ
）、４３　（Ｌ）の状態（すなわち、吸気側のピストン
１３（Ｌ）の動作状態）が、右側には図中の右側に設け
られた偏心ギア４２　（Ｒ）、４３（Ｒ）の状態（すな
わち、排気側のピストン１３（Ｒ）の動作状態）が示さ
れている。これらの図において、偏心ギア４２　（Ｌ）
、４２　（Ｒ）と４３　（Ｌ）、４３（Ｒ）の動作を示
すために、その外周には９０度毎にａ＋　　ｂ＋　　Ｃ
＋　　ｄ及びａ　’　＋　　ｂ　’　＋　　ｃ　’ｄ′
の記号が付されており、また、ピストン１８．１３の上
死点を示すために、やはり外周にｐ、ｐの符号が付され
ている。

これらの図において、まず、第８図（ａ）は上記実施例
になる２サイクル内燃機関の圧縮動作時の状態を、第８
図（ｂ）は爆発動作時の上死点の状態を、第８図（ｃ）
は膨張動作時の状態を、第８図（ｄ）は吸排気動作時の
状態を、そして、第８図（ｅ）は圧縮動作時の状態を示
している。これらの図からも明かな様に、右側のピスト
ンｌ５（Ｒ）に連結された偏心ギア４２（Ｒ）、４３　
（Ｒ）の方が左側のピストン１３（Ｌ）に連結された偏
心ギア４２　（Ｌ）、４３（Ｌ）に比較して先行してい
るため、上記第１図に示した実施例と同様に吸入動作に
先立ち、右方のシリンダー１１の外壁に開設された排気
ポート２０が開かれることとなり、排気ガスはこの排気
ポート２０を介して機関の外部に排気されることにより
、その吸入排気効率が大幅に向上できることになる。

［発明の効果］以上の説明からも明らかな様に、本発明になる２サイク
ル内燃機関によれば、従来の２サイクル内燃機関に比較
して、その吸排気効率を大幅に向上し、かつ、その出力
効率をも高めることが可能になるという極めて優れた技
術的効果を達成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる２サイクル内燃機関の
構造を示す断面図、第２図は上記内燃機関のクランクシ
ャフトの間を連結するための一つの例を示す図、第３図
（ａ）〜（ｄ）は上記の実施例になる内燃機関の動作を
説明する動作説明図、第４図〜第６図は他の実施例にな
る２サイクル内燃機関の構造を示す断面図、第７図は本
発明のさらに他の実施例になる偏心ギアを用いた２サイ
クル内３ｔ１機関の構造を示す断面図、そして、第８図
は上記の実施例の動作を説明する上記偏心ギアの動作説
明図である。１０・・・２サイクル内燃機関　１１・・・シリンダー
１２・・・ヘッド部　１３・・・ピストン　１４・・・
点火プラグ　１５・・・クランク室　１６・・・クラン
クシャフト　１７・・・カウンタウェイト　１８・・・
ピストンロッド　１９・・・クランクロッド　２０・・
・吸気ポー）　　２１・・・排気ポート　２２・・・冷
却水室　２３・・・ガスリング　２４・・・オイルリン
グ３０・・・斜面歯車機構　３２．３３．３４・・・斜
歯歯車４０・・・三日月形状リンク機構４２、３・・・偏心歯車（ギア）

Claims

【特許請求の範囲】

ヘッド部を連結して一連化してなる２つのシリンダーと
、上記２つのシリンダーの内部で、それぞれ、前後に往
復可能に設けられた２つのピストンと、上記２つのピス
トンに機械的に連結されて上記２つのピストンの前後の
往復運動を回転運動に変換するクランク機構と、上記２
つのシリンダーの連結したヘッド部に設けられた点火プ
ラグとを備えてなる２サイクル内燃機関において、上記
２つのシリンダーの内の一方のシリンダーには吸気ポー
トを、他方のシリンダーには排気ポートを設けると共に
、上記２つのピストンは、その一方に対して他方を先行
した位置で上記クランク機構に連結され、もって、上記
他方のシリンダーに設けられた排気ポートは、上記２つ
のピストンの往復運動に関連し、上記一方のシリンダー
に設けられた吸気ポートよりも先行する様にしたことを
特徴とする２サイクル内燃機関。