(57)【要約】【課題】点火後の火炎を燃焼室内全体に均一に伝搬させる。【解決手段】一つのシリンダ（２）内に一対のピストン（３，４）が配置されており、これらピストン（３，４）は、それらの頂面が互いに対面しつつ、互いに反対方向に往復動せしめられる。両ピストン（３，４）の頂面に形成された凹溝（１１，１２）とシリンダブロック（１）内に形成された凹溝（１３）により燃焼室（１６）が形成される。両ピストン（３，４）が上死点に位置したときのシリンダ（２）の軸線を含む切断面における燃焼室（１６）の断面形状が凸レンズ状をなしている。凹溝（１３）を画定しているシリンダブロック（１）の内壁面（１５）上に、シリンダ（２）の円周方向に間隔を隔てて、一対の排気弁（１９）が配置されており、一対の排気弁（１９）とシリンダ（２）の外周縁により囲まれたシリンダブロック（１）の内壁面（１５）上に点火栓（２１）が配置される。【選択図】図１
2020029803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のピストンが一つのシリンダ内において、各ピストンの頂面が互いに対面しつつ、互いに反対方向に往復動せしめられ、各ピストン頂面の互いに対面する一側に夫々、スキッシュエリアを形成する平坦な頂面領域が形成されると共に各ピストン頂面の互いに対面する他側に夫々、該平坦頂面領域から離れるに従い次第に深くなる凹溝が形成されており、両ピストンが上死点に位置したときに両ピストンの凹溝と整列する凹溝がシリンダブロック内に形成されており、該シリンダブロック内に形成されている凹溝が、シリンダの軸線方向に間隔を隔てて互いに対面するシリンダブロックの内壁面により画定されており、両ピストンの凹溝とシリンダブロックの凹溝により燃焼室が形成され、シリンダブロックの凹溝内に吸気弁と、排気弁と、点火栓を配置した対向ピストンエンジンにおいて、両ピストンが上死点に位置したときのシリンダの軸線を含む切断面における燃焼室の断面形状が凸レンズ状をなしており、凹溝を画定しているシリンダブロックの内壁面上に、シリンダの円周方向に間隔を隔てて、一対の排気弁が配置されており、一対の排気弁とシリンダの外周縁により囲まれたシリンダブロックの内壁面上に点火栓を配置した対向ピストンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は対向ピストンエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一対のピストンが一つのシリンダ内において、各ピストンの頂面が互いに対面しつつ、互いに反対方向に往復動せしめられ、各ピストン頂面の互いに対面する一側に夫々、平坦な頂面領域が形成されると共に各ピストン頂面の互いに対面する他側に夫々、これら平坦頂面領域から離れるに従い次第に深くなる凹溝が形成されており、両ピストンが上死点に位置したときに両ピストンの凹溝と整列する凹溝がシリンダブロック内に形成されており、シリンダブロック内に形成されている凹溝が、シリンダの軸線方向に間隔を隔てて互いに対面するシリンダブロックの内壁面により画定されており、両ピストンの凹溝とシリンダブロックの凹溝により燃焼室が形成され、シリンダブロックの凹溝内に吸気弁と、排気弁と、点火栓を配置した対向ピストンエンジンが公知である（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９３９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこの対向ピストンエンジンでは、点火栓がシリンダブロックの凹溝の奥部に配置されていることに加え、燃焼室の断面が歪な形状をしているために、点火後の火炎伝搬が不均一となり、燃焼に要する時間が長くなると共にノッキングを生じ易くなる。その結果、熱効率が十分に高くならず、十分に高い出力が得られないという問題がある。
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明によれば、一対のピストンが一つのシリンダ内において、各ピストンの頂面が互いに対面しつつ、互いに反対方向に往復動せしめられ、各ピストン頂面の互いに対面する一側に夫々、スキッシュエリアを形成する平坦な頂面領域が形成されると共に各ピストン頂面の互いに対面する他側に夫々、これらの平坦頂面領域から離れるに従い次第に深くなる凹溝が形成されており、両ピストンが上死点に位置したときに両ピストンの凹溝と整列する凹溝がシリンダブロック内に形成されており、シリンダブロック内に形成されている凹溝が、シリンダの軸線方向に間隔を隔てて互いに対面するシリンダブロックの内壁面により画定されており、両ピストンの凹溝とシリンダブロックの凹溝により燃焼室が形成され、シリンダブロックの凹溝内に吸気弁と、排気弁と、点火栓を配置した対向ピストンエンジンにおいて、両ピストンが上死点に位置したときのシリンダの軸線を含む切断面における燃焼室の断面形状が凸レンズ状をなしており、凹溝を画定しているシリンダブロックの内壁面上に、シリンダの円周方向に間隔を隔てて、一対の排気弁が配置されており、一対の排気弁とシリンダの外周縁により囲まれたシリンダブロックの内壁面上に点火栓を配置した対向ピストンエンジンが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
燃焼室の中央部に点火栓を配置すると共に、燃焼室の断面形状を、点火栓に対し、対称的な形状とすることにより、点火後の火炎伝搬が均一になると共に、燃焼に要する時間が短くなり、その結果、ノッキングの発生を阻止しつつ、高い熱効率と高い出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、対向ピストンエンジンの側面断面図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは夫々、図１のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿ってみた、燃焼室を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明による対向ピストンエンジンの一実施例の側面断面図を示している。図１を参照すると、１はエンジン本体のシリンダブロック、２はシリンダブロック内に形成されたシリンダ、３および４は、シリンダ２内に配置された一対のピストン、５は、コンロッド６を介してピストン３に連結されたクランクシャフト、７は、コンロッド８を介してピストン４に連結されたクランクシャフトを夫々示す。クランクシャフト５およびクランクシャフト７は、各ピストン３，４の頂面が互いに対面しつつ、互いに反対方向に往復動するように、例えば歯車機構を介して連結されている。
【０００９】
図１は、各ピストン３，４が上死点位置にあるときを示している。図１、図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、各ピストン３，４の頂面の互いに対面する一側には夫々、平坦な頂面領域９，１０が形成されており、更に、各ピストン３，４の頂面の互いに対面する他側には夫々、対応する平坦頂面領域９，１０から離れるに従い次第に深くなる凹溝１１，１２が形成されている。各ピストン３，４の平坦頂面領域９，１０は、各ピストン３，４の頂面のほぼ半分を占めており、各ピストン３，４が上死点に位置すると、これら平坦頂面領域９，１０間にスキッシュエリアが形成される。
【００１０】
一方、シリンダブロック１内には、図１に示されるように、両ピストン３，４が上死点に位置したときに両ピストンの凹溝１１，１２と整列する凹溝１３が形成されている。このシリンダブロック１内に形成されている凹溝１３は、シリンダ２の軸線方向に間隔を隔てて互いに対面するシリンダブロック１の内壁面１４，１５により画定されており、両ピストン３，４の凹溝１１，１２とシリンダブロック１の凹溝１３により燃焼室１６が形成される。図１に示されるように、両ピストン３，４が上死点に位置したときのシリンダ２の軸線を含む切断面における燃焼室１６の断面形状は、凸レンズ状をなしている。
【００１１】
図１および図２Ａに示されるように、凹溝１３を画定しているシリンダブロック１の一方の内壁面１４上には、シリンダ２の円周方向に間隔を隔てて、一対の吸気弁１７が配置されており、燃焼室１６内へはこれら吸気弁１７を介して吸気ポート１８から混合気が供給される。一方、図１および図２Ｂに示されるように、凹溝１３を画定しているシリンダブロック１の他方の内壁面１５上には、シリンダ２の円周方向に間隔を隔てて、一対の排気弁１９が配置されており、燃焼室１６内の既燃ガスは、これら排気弁１９を介して排気ポート２０に排出される。また、これら一対の排気弁１９とシリンダ２の外周縁２ａにより囲まれたシリンダブロック１の内壁面１５上には点火栓２１が配置されている。図２Ｂからわかるように、点火栓２１は、凹溝１１，１２および凹溝１３によって形成される燃焼室１６の中央部に配置される。
【００１２】
図１に示されるエンジンは、４サイクルエンジンである。燃焼室１６内の混合気が点火栓２１により着火されると、膨張行程が開始され、各ピストン３、４は互いに離れるように移動する。次いで、排気行程が開始されと、各ピストン３，４は互いに近づくように移動し、燃焼室１６内の既燃ガスが排気弁１９を介して排気ポート２０内に排出される。次いで、吸気行程が開始されると、各ピストン３、４は互いに離れるように移動し、吸気弁１７を介して吸気ポート１８から燃焼室１６内に混合気が吸入される。次いで、圧縮行程が開始され、両ピストン３，４が上死点に近づくと、各ピストン３，４の平坦頂面領域９，１０間に形成されたスキッシュエリアからスキッシュ流が燃焼室１６に噴出する。このスキッシュ流にとって、燃焼室１６内における混合気の燃焼が促進される。
【００１３】
このように、本発明では、一対のピストン３、４が一つのシリンダ２内において、各ピストン３，４の頂面が互いに対面しつつ、互いに反対方向に往復動せしめられ、各ピストン３，４の頂面の互いに対面する一側に夫々、スキッシュエリアを形成する平坦な頂面領域９，１０が形成されると共に各ピストン３，４の頂面の互いに対面する他側に夫々、平坦頂面領域９，１０から離れるに従い次第に深くなる凹溝１１，１２が形成されている。両ピストン３，４が上死点に位置したときに両ピストン３，４の凹溝１１，１２と整列する凹溝１３がシリンダブロック１内に形成されており、シリンダブロック１に形成されている凹溝１３は、シリンダ２の軸線方向に間隔を隔てて互いに対面するシリンダブロック１の内壁面１４，１５により画定される。両ピストン３，４の凹溝１１，１２とシリンダブロック１の凹溝１３により燃焼室１６が形成され、シリンダブロック１の凹溝１３内に吸気弁１７と、排気弁１９と、点火栓２１が配置される。両ピストン３，４が上死点に位置したときのシリンダ２の軸線を含む切断面における燃焼室１６の断面形状が凸レンズ状をなしている。凹溝１３を画定しているシリンダブロック１の内壁面１５上に、シリンダ２の円周方向に間隔を隔てて、一対の排気弁１９が配置されており、一対の排気弁１９とシリンダ２の外周縁２ａにより囲まれたシリンダブロック１の内壁面１５上に点火栓が配置される。
【００１４】
このように、本発明では、両ピストン３，４が上死点に位置したときのシリンダ２の軸線を含む切断面における燃焼室１６の断面形状が凸レンズ状をなしており、この凸レンズの最も肉厚の中心部に、点火栓２１が配置されている。即ち、点火栓２１が燃焼室１６の中央部に配置されており、図１からわかるように、燃焼室１３の断面形状は、点火栓２１に対して対称的な形状に形成されている。このように、点火栓２１が燃焼室１６の中央部に配置され、燃焼室１３の断面形状が、点火栓２１に対して対称的な形状に形成されていると、点火栓２１による点火後の火炎が燃焼室１６内の全体に均一に伝搬すると共に、燃焼に要する時間が短くなる。その結果、ノッキングの発生を阻止しつつ、高い熱効率と高い出力を得ることができる。
【符号の説明】
【００１５】
１    シリンダブロック
２，    シリンダ
３，４    ピストン
５，７    クランクシャフト
１１，１２，１３    凹溝
１６    燃焼室
１７    吸気弁
１９    排気弁
２１    点火栓
【図１】
2020029803.tif 000003
【図２】
2020029803.tif 000004