(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアを備えたシリンダブロックと、
前記シリンダボアの内周壁に設けられる排気開口および掃気開口と、
前記シリンダボアの軸線方向に延び、前記掃気開口と前記シリンダボアに連通するクランク室とを接続する掃気通路と、
該掃気通路に設けられ、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記掃気開口の上死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向と、前記掃気開口の下死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向とを異ならせる流出方向変更手段と、を備え、
前記掃気通路は、前記掃気開口に接続して上死点から下死点に向かう方向に延びる上方掃気通路と、前記シリンダボアの軸線方向視において前記シリンダボアの周方向における前記上方掃気通路の下端の幅より広い幅を有して前記上方掃気通路の下端に接続し、前記クランク室に向かって延びる下方掃気通路と、から構成され、
前記流出方向変更手段は、前記上方掃気通路を前記下方掃気通路に対して、前記シリンダボアの周方向において、前記下方掃気通路の内側であって前記排気開口から離れる方向にずらして接続することで構成される、
ことを特徴とする２サイクルエンジン。
【請求項２】
前記流出方向変更手段は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記掃気開口の上死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向を、前記掃気開口の下死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向に対して、前記排気開口側に傾ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の２サイクルエンジン。
【請求項３】
前記掃気開口は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線を挟んで略対称に１対設けられる、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の２サイクルエンジン。
【請求項４】
前記掃気開口は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線を挟んで略対称に、前記シリンダボアの周方向に離間して２対設けられる、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の２サイクルエンジン。
【請求項５】
前記掃気通路は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記シリンダ内への軸線が前記シリンダボアの前記排気開口と対向する側に向かう、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項６】
前記シリンダブロックに取り付けられ、前記掃気通路の一部を構成する掃気カバーを備え、前記流出方向変更手段の一部は、前記掃気カバーにより構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項７】
前記シリンダボアの軸線方向視において前記排気開口と離れる側に位置する前記掃気通路は、前記掃気開口近傍における上死点側の壁面から前記シリンダボアに向かう第１の延長線が上死点に近づくように前記シリンダボアの軸線と垂直な面に対して第１の角度を成して延びるように形成され、
前記シリンダボアの軸線方向視において前記排気開口側に位置する前記掃気通路は、前記掃気開口近傍における上死点側の壁面から前記シリンダボアに向かう第２の延長線が前記シリンダボアの軸線と垂直な面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成して延びるように形成される、
ことを特徴とする請求項６に記載の２サイクルエンジン。
【請求項８】
前記上方掃気通路と前記下方掃気通路とは、前記掃気通路の内部が階段状に変化する段差部を形成するように、接続される、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項９】
前記シリンダボアの軸線方向視において、前記上方掃気通路の前記シリンダボアの周方向に前記排気開口から離れる方向に位置する内壁と、前記下方掃気通路の前記シリンダボアの周方向に前記排気開口から離れる方向に位置する内壁とが、重なるように接続する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項１０】
前記上方掃気通路の前記下方掃気通路との接続位置近傍の流路断面積が、前記下方掃気通路の前記上方掃気通路との接続位置近傍の流路断面積より小さく、
前記上方掃気通路の前記掃気開口近傍の流路断面積が、前記上方掃気通路の前記下方掃気通路との接続位置近傍の流路断面積より小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項１１】
前記シリンダボアの軸線方向において、前記上方掃気通路と前記下方掃気通路とは略同じ長さを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項１２】
前記流出方向変更手段は、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の上死点側において、前記排気開口に近づく方向に向かう混合気の流れを形成するとともに、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の下死点側において、前記排気開口から離れる方向に向かう混合気の流れを形成する、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項１３】
前記流出方向変更手段は、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の上死点側であって、前記シリンダボアの軸線方向に延び、前記排気開口側に位置する第１の側壁および前記排気開口から離れて位置する第２の側壁と、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の下死点側であって、前記シリンダボアの軸線方向に延び、前記排気開口側に位置する第３の側壁および前記排気開口から離れて位置する第４の側壁と、を備え、
前記シリンダボアの軸線方向視において、
前記第１の側壁または前記第２の側壁から前記シリンダボアに延びる第３の延長線が前記排気開口から離れる方向に延びるとともに、前記第３の側壁または前記第４の側壁から前記シリンダボアに延びる第４の延長線が前記排気開口から離れる方向に延び、
前記第３の延長線と前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線とが成す第３の角度が、前記第４の延長線と前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線とが成す第４の角度より大きくなるように、前記第１の側壁と前記第２の側壁と前記第３の側壁と前記第４の側壁とを形成することで構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の２サイクルエンジン。
【請求項１４】
前記シリンダボアの軸線方向において、
前記第１の側壁および前記第２の側壁の下端と、前記第３の側壁および前記第４の側壁の上端は、それぞれ前記掃気開口の略中間に位置する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の２サイクルエンジン。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の２サイクルエンジンを備えるエンジン作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２サイクルエンジン、特にチェンソーや刈払機等の携帯型のエンジン作業機に好適な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯型のエンジン作業機として、草刈り用の刈払機、エンジンチェンソー、エンジンヘッジトリマ、エンジンブロワ等が知られている。これらエンジン作業機においては、可搬性や携帯性が必須となる場合があり、その場合はできるだけ小さく軽くすることが重要である。そのため、内燃機関として構造がシンプルで軽量な２サイクルエンジンが広く使われている。一般的に、携帯型のエンジン作業機には、排気量が７５ｃｃ以下、好ましくは５０ｃｃ以下の比較的小型の２サイクルエンジンが搭載されている。そして、２サイクルエンジンでは、掃気工程時に未燃ガス（混合気）が排気通路から流出（吹き抜け）して排気ガスの特性値が悪化することを抑えるために、例えば特許文献１のように掃気通路の途中に絞りを設けて混合気の吹き抜けを抑制するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のように掃気通路に絞りを設けたエンジンでは、吹き抜けの抑制効果はあるものの、絞りによって１サイクル当たりの掃気量が低下するため、充填効率の低下につながり、エンジンの出力が低下してしまうという課題があった。また、携帯型のエンジン作業機に搭載される小型の２サイクルエンジンでは、レイアウトや製造原価などにおいて制限があり、複雑な機構を設け難いという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吹き抜けを抑制して排気ガス特性値の悪化を抑制しながら出力を向上させることができる２サイクルエンジンを提供することを目的とする。また、上記高出力で安価な２サイクルエンジンを搭載した携帯型のエンジン作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明にかかる２サイクルエンジンは、
シリンダボアを備えたシリンダブロックと、
前記シリンダボアの内周壁に設けられる排気開口および掃気開口と、
前記シリンダボアの軸線方向に延び、前記掃気開口と前記シリンダボアに連通するクランク室とを接続する掃気通路と、
該掃気通路に設けられ、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記掃気開口の上死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向と、前記掃気開口の下死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向とを異ならせる流出方向変更手段と、を備え、
前記掃気通路は、前記掃気開口に接続して上死点から下死点に向かう方向に延びる上方掃気通路と、前記シリンダボアの軸線方向視において前記シリンダボアの周方向における前記上方掃気通路の下端の幅より広い幅を有して前記上方掃気通路の下端に接続し、前記クランク室に向かって延びる下方掃気通路と、から構成され、
前記流出方向変更手段は、前記上方掃気通路を前記下方掃気通路に対して、前記シリンダボアの周方向において、前記下方掃気通路の内側であって前記排気開口から離れる方向にずらして接続することで構成される、
ことを特徴とする。
【０００７】
また、前記流出方向変更手段は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記掃気開口の上死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向を、前記掃気開口の下死点側から前記シリンダボアに流出する混合気の流出方向に対して、前記排気開口側に傾けてもよい。
【０００８】
さらに、前記掃気開口は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線を挟んで略対称に１対設けられてもよい。
【０００９】
また、前記掃気開口は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線を挟んで略対称に、前記シリンダボアの周方向に離間して２対設けられてもよい。
【００１０】
さらに、前記掃気通路は、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記シリンダ内への軸線が前記シリンダボアの前記排気開口と対向する側に向かうことが好ましい。
【００１１】
また、前記シリンダブロックに取り付けられ、前記掃気通路の一部を構成する掃気カバーを備え、前記流出方向変更手段の一部は、前記掃気カバーにより構成されてもよい。
【００１２】
さらに、前記シリンダボアの軸線方向視において前記排気開口と離れる側に位置する前記掃気通路は、前記掃気開口近傍における上死点側の壁面から前記シリンダボアに向かう第１の延長線が上死点に近づくように前記シリンダボアの軸線と垂直な面に対して第１の角度を成して延びるように形成され、
前記シリンダボアの軸線方向視において前記排気開口側に位置する前記掃気通路は、前記掃気開口近傍における上死点側の壁面から前記シリンダボアに向かう第２の延長線が前記シリンダボアの軸線と垂直な面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成して延びるように形成されてもよい。
【００１４】
さらに、前記上方掃気通路と前記下方掃気通路とは、前記掃気通路の内部が階段状に変化する段差部を形成するように、接続されることが好ましい。
【００１５】
また、前記シリンダボアの軸線方向視において、前記上方掃気通路の前記シリンダボアの周方向に前記排気開口から離れる方向に位置する内壁と、前記下方掃気通路の前記シリンダボアの周方向に前記排気開口から離れる方向に位置する内壁とが、重なるように接続されてもよい。
【００１６】
さらに、前記上方掃気通路の前記下方掃気通路との接続位置近傍の流路断面積が、前記下方掃気通路の前記上方掃気通路との接続位置近傍の流路断面積より小さく、
前記上方掃気通路の前記掃気開口近傍の流路断面積が、前記上方掃気通路の前記下方掃気通路との接続位置近傍の流路断面積より小さくてもよい。
【００１７】
また、前記シリンダボアの軸線方向において、前記上方掃気通路と前記下方掃気通路とは略同じ長さを有してもよい。
【００１８】
さらに、前記流出方向変更手段は、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の上死点側において、前記排気開口に近づく方向に向かう混合気の流れを形成するとともに、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の下死点側において、前記排気開口から離れる方向に向かう混合気の流れを形成してもよい。
【００１９】
また、前記流出方向変更手段は、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の上死点側であって、前記シリンダボアの軸線方向に延び、前記排気開口側に位置する第１の側壁および前記排気開口から離れて位置する第２の側壁と、
前記掃気開口近傍の前記掃気通路の下死点側であって、前記シリンダボアの軸線方向に延び、前記排気開口側に位置する第３の側壁および前記排気開口から離れて位置する第４の側壁と、を備え、
前記シリンダボアの軸線方向視において、
前記第１の側壁または前記第２の側壁から前記シリンダボアに延びる第３の延長線が前記排気開口から離れる方向に延びるとともに、前記第３の側壁または前記第４の側壁から前記シリンダボアに延びる第４の延長線が前記排気開口から離れる方向に延び、
前記第３の延長線と前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線とが成す第３の角度が、前記第４の延長線と前記排気開口を周方向に２等分する位置と前記シリンダボアの軸線とを結ぶ線とが成す第４の角度より大きくなるように、前記第１の側壁と前記第２の側壁と前記第３の側壁と前記第４の側壁とを形成することで構成されることが好ましい。
【００２０】
さらに、前記シリンダボアの軸線方向において、
前記第１の側壁および前記第２の側壁の下端と、前記第３の側壁および前記第４の側壁の上端は、それぞれ前記掃気開口の略中間に位置してもよい。
【００２１】
本発明の第２の観点にかかるエンジン作業機は、上述の２サイクルエンジンを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による２サイクルエンジンによれば、シリンダボアの軸線方向視において、掃気開口の上死点側からシリンダボアに流出する混合気の流出方向と、掃気開口の下死点側からシリンダボアに流出する混合気の流出方向とを異ならせる流出方向変更手段を掃気通路に設けたので、シリンダボア内の混合気の流れを制御して吹き抜けを抑えて排気ガス特性値の悪化を抑制しながら出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の２サイクルエンジンを搭載したチェンソーを示す図。
【図２】図１のエンジンの一部を分解して示した斜視図。
【図３】図１のエンジンの側面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図。
【図７】図４の上半分を拡大した断面図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。
【図９】図１のエンジンの第１掃気通路および第２掃気通路を示す斜視図。
【図１０】図４のＸ−Ｘ線断面図。
【図１１】掃気通路内での混合気の流れを示す掃気通路の概略断面図。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図。
【図１４】第１掃気通路および第２掃気通路の変形例にかかる図９に対応する図。
【図１５】第１掃気通路および第２掃気通路の別の変形例にかかる図９に対応する図。
【図１６】第１掃気通路および第２掃気通路のさらに別の変形例にかかる図９に対応する図。
【図１７】本発明の第２実施形態にかかる第１掃気通路および第２掃気通路を示す斜視図。
【図１８】本発明の第２実施形態にかかる図１２に相当する断面図。
【図１９】本発明の第２実施形態にかかる図１３に相当する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に沿って説明する。シニューレ式の２サイクルエンジン１（以下エンジン）を搭載したチェンソー１００１は、エンジン１を収容したエンジンケース１００２と、エンジンケース１００２から突出してソーチェン１００３を案内するガイドバー１００４と、作業者が把持するフロントハンドル１００５とメインハンドル１００６を備える。エンジン１の出力は、メインハンドル１００６に設けられたスロットルレバー１００７で制御され、周知の駆動機構を介してソーチェン１００３に伝達される。尚、本発明の実施形態においては、チェンソー１００１に搭載される２サイクルエンジン１は、排気量が７５ｃｃ以下のもので、好ましくは５０ｃｃ以下の小型の２サイクルエンジンである。
【００２５】
図２、図３に示すように、エンジン１のシリンダブロック２にはクランクケース３が取り付けられる。シリンダブロック２のシリンダボア１４（図４参照）内では、ピストン（図示せず）がシリンダボアの軸線４（図３参照）の方向に上下動（図２中の上下）する。シリンダブロック２上方には点火プラグ５が取り付けられる。また、シリンダブロック２の側面には排気ポート６と、ガスケット７を介して取付ねじ８により締結固定される掃気通路カバー９により通路の一部が形成される第１掃気通路１０および第２掃気通路１１と、吸気ポート１２（図３参照）とが設けられる。掃気通路カバー９はシリンダボア１４を挟んでシリンダブロック２の対向する側面に１対（２個）設けられ、第１掃気通路１０および第２掃気通路１１もそれぞれシリンダボアを挟んで１対（２個）設けられる。クランクケース３にはクランク軸１３が回転可能に指示され、クランク軸１３はコンロッド（図示せず）、ピストンピン（図示せず）を介してピストンに接続される。
【００２６】
図４に示すように、シリンダボア１４の軸線４方向視において、シリンダボア１４の内周壁１５には、排気ポート６に接続する排気開口１６と、第１掃気通路１０に接続する第１掃気開口１７と、第２掃気通路１１に接続する第２掃気開口１８とが形成される。第１掃気通路１０および第２掃気通路１１はシリンダブロック２をシリンダボア１４の軸線４方向の下方（下死点の方向）に延びてクランクケース３内に形成されるクランク室（図示せず）と連通する。第１掃気通路１０と第１掃気開口１７および第２掃気通路１１と第２掃気開口１８はそれぞれ、排気開口１６を周方向に２等分する位置とシリンダボア１４の軸線４とを通る直線１９に関して略対象に配置される。第１掃気開口１７近傍における第１掃気通路１０において、排気開口１６側の壁面２０のシリンダボア１４内への延長線２１と直線１９との交点２２と、排気開口１６から離れた側の壁面２３のシリンダボア１４内への延長線２４と直線１９との交点２５とはそれぞれ、シリンダボア１４の内側に位置する。また、第２掃気開口１８近傍における第２掃気通路１１において、排気開口１６側の壁面２６のシリンダボア１４内への延長線２７と直線１９との交点２８と、排気開口１６から離れた側の壁面２９のシリンダボア１４内への延長線３０と直線１９との交点３１とはそれぞれ、シリンダボア１４の内側に位置する。そして、壁面２３と壁面２６の傾斜は、交点２８は交点２５よりも排気開口１６側に位置するように形成される。なお、Ｖ−Ｖ線は第２掃気通路１１の延長線２７および延長線３０とシリンダボア１４の内周壁１５との交点同士を結ぶ弦３２の中点と、シリンダボア１４の径方向に関してシリンダボア１４から最も遠くに位置する第２掃気通路１１の外壁３３の中点とを通る線を示す。また、ＶＩ−ＶＩ線は、第１掃気通路１０の延長線２１および延長線２４とシリンダボア１４の内周壁１５との交点同士を結ぶ弦３４の中点と、シリンダボア１４の径方向に関してシリンダボア１４から最も遠くに位置する第１掃気通路１０の外壁３５の中点とを通る線を示す。
【００２７】
図５に示すように、第２掃気通路１１は、シリンダブロック２と掃気通路カバー９とにより形成されるとともに第２掃気開口１８に接続して上死点から下死点に向かう方向（図の下方）に向かって湾曲して延びる第２上方掃気通路部（上方掃気通路）３６と、シリンダブロック２により形成され、第２上方掃気通路部３６の下端に接続して下方のクランク室（図示せず）に向かって延びる第２下方掃気通路部（下方掃気通路）３７とから構成される。第２掃気通路１１（第２上方掃気通路部３６）の第２掃気開口１８近傍の上死点側（図の上側）の壁面３８はシリンダボアに向かうにつれて上死点に向かう方向に傾斜しており、壁面３８の延長線３９がシリンダボアの軸線と垂直な面４０に対して吹上げ角αを成すように形成される。また、第２上方掃気通路部３６は、壁面３９の延長線３９がシリンダブロック２により形成される第２掃気開口１８の上端４１と接するように、形成される。
【００２８】
図６に示すように、第１掃気通路１０は第２掃気通路１１と同様に、シリンダブロック２と掃気通路カバー９とにより形成されるとともに第１掃気開口１７に接続して上死点から下死点に向かう方向（図の下方）に向かって湾曲して延びる第１上方掃気通路部（上方掃気通路）４２と、シリンダブロック２により形成され、第１上方掃気通路部４２の下端に接続して下方のクランク室（図示せず）に向かって延びる第１下方掃気通路部（下方掃気通路）４３とから構成される。第１掃気通路１０（第１上方掃気通路部４２）の第１掃気開口１７近傍の上死点側（図の上側）の壁面４４は、シリンダボアの軸線と垂直な面４５と略平行あるいは略一致するように、つまり吹上げ角が第２掃気開口１８の吹上げ角αに比べて角度が小さい略０度となるように形成される。また、第１上方掃気通路部４２は、壁面４４の延長がシリンダブロック２により面４５と略平行に形成される第１掃気開口１７の上端４６と一致するように形成される。
【００２９】
図７に示すように、シリンダボア１４の軸線４方向視において、第１掃気通路１０を構成する第１下方掃気通路部４３（断面形状を点線４７で示す）のシリンダボア１４の周方向の幅は、第１上方掃気通路部４２のシリンダボア１４の周方向の幅より広い。そして、図７、図８に示すように、第１下方掃気通路部４３の排気開口１６側の壁面４８は、第１上方掃気通路部４２の排気開口１６側の壁面２０より、シリンダボア１４の周方向の排気開口１６側に位置する。したがって、第１下方掃気通路部４３から第１上方掃気通路部４２向かうと、第１上方掃気通路部４２と第１下方掃気通路部４３との接続部分において、シリンダブロック２の一部の壁面によりシリンダボア１４の周方向の幅が狭くなるよう階段状に変化する第１の段差部（段差部）４９が形成される。言い換えると、第１上方掃気通路部４２と第１下方掃気通路部４３とは、第１上方掃気通路部４２がシリンダボア１４の周方向における第１下方掃気通路部４３の内側で排気開口１６から離れる方向にオフセットして配置される、あるいは、第１上方掃気通路部４２は第１下方掃気通路部４３に対してシリンダボア１４の周方向における第１下方掃気通路部４３の内側で排気開口１６から離れる方向にずれて接続され、流出方向変更手段を構成する。なお、図８に示すように、第１の段差部４９はシリンダボア１４の軸線４と略垂直に延びて第１掃気通路１０を部分的に塞ぐ段差を形成する。また、第１の段差部４９は、クランクケース３のクランク室と第１掃気通路１０とを連通する第１連通部５０と第１掃気開口１７との間のシリンダボア１４の軸線４方向の長さに相当する第１掃気通路長さＬ１の略中間に配置される。つまり、第１上方掃気通路部４２と第１下方掃気通路部４３とは第１掃気通路長さＬ１の略中間位置で接続される。また、図７に示すように、第１掃気通路１０の排気開口１６と離れた側の壁面２３は平坦状に形成されている。つまり、図８に示すように、第１下方掃気通路部４３の排気開口１６と離れた側の壁面５１は、第１上方掃気通路部４２の排気開口１６と離れた側の壁面２３と略同一平面を形成する。
【００３０】
図７に示すように、第１掃気通路１０と同様、第２掃気通路１１を構成する第２下方掃気通路部３７（断面形状を点線５２で示す）のシリンダボア１４の周方向の幅は、第２上方掃気通路部３６のシリンダボア１４の周方向の幅より広い。そして、第２下方掃気通路部３７の排気開口１６側の壁面５３は、第２上方掃気通路部３６の排気開口１６側の壁面２６より、シリンダボア１４の周方向の排気開口１６側に位置している。したがって、第２下方掃気通路部３７から第２上方掃気通路部３６向かうと、第２上方掃気通路部３６と第２下方掃気通路部３７との接続部分において、掃気通路カバー９によりシリンダボア１４の周方向の幅が狭くなるよう階段状に変化する第２の段差部（段差部）５４が形成される。言い換えると、第２上方掃気通路部３６と第２下方掃気通路部３７とは、第２上方掃気通路部３６がシリンダボア１４の周方向における第２下方掃気通路部３７の内側で排気開口１６から離れる方向にオフセットして接続され、流出方向変更手段を構成する。なお、図８に示すように、第２の段差部５４はシリンダボア１４の軸線４と略垂直に延びて第２掃気通路１１を部分的に塞ぐ段差を形成する。また、第２の段差部５４は、クランクケース３のクランク室と第２掃気通路１１とを連通する第２連通部５５と第２掃気開口１８との間のシリンダボア１４の軸線４方向の長さに相当する第２掃気通路長さＬ２の略中間に配置される。つまり、第２上方掃気通路部３６と第２下方掃気通路部３７とは第２掃気通路長さＬ２の略中間位置で接続される。また、図７に示すように、第２掃気通路１１の排気開口１６と離れた側の壁面２６は平坦状に形成されている。つまり、図８に示すように、第２下方掃気通路部３７の排気開口１６と離れた側の壁面５６は、第２上方掃気通路部３６の排気開口１６と離れた側の壁面２６と略同一平面を形成する。
【００３１】
図９に示すように、第１掃気通路１０における第１下方掃気通路部４３の第１の段差部４９よりクランクケース側（図の下方）の流路断面積Ａ１は、第１上方掃気通路部４２と第１下方掃気通路部４３とが接続する第１の段差部４９における流路断面積Ｂ１より大きい。また、第１の段差部４９における流路断面積Ｂ１は、第１上方掃気通路部４２の第１掃気開口１７近傍の流路断面積Ｃ１より大きい。つまり、第１掃気通路１０の流路断面積は、Ａ１＞Ｂ１＞Ｃ１となるよう、クランクケース側から第１掃気開口１７に向かうにつれて減少するように構成されている。なお、第１掃気開口１７近傍の流路断面積Ｃ１は、図７に示すように、第１掃気通路１０の排気開口１６側の壁面２０とシリンダボア１４との交点から第１掃気通路１０の排気開口１６から離れた側の壁面２３に垂直に伸びる線分５７で示す第１掃気通路１０の実質の通路幅を持つ位置での断面積を示す。同様に、第２掃気通路１１における第２下方掃気通路部３７の第２の段差部５４よりクランクケース側（図の下方）の流路断面積Ａ２は、第２上方掃気通路部３６と第２下方掃気通路部３７とが接続する第２の段差部５４における流路断面積Ｂ２より大きい。また、第２の段差部５４における流路断面積Ｂ２は、第２上方掃気通路部３６の第２掃気開口１８近傍の流路断面積Ｃ２より大きい。つまり、第２掃気通路１１の流路断面積は、Ａ２＞Ｂ２＞Ｃ２となるよう、クランクケース側から第２掃気開口１８に向かうにつれて減少するように構成されている。なお、第２掃気開口１８近傍の流路断面積Ｃ２は、図７に示すように、第２掃気通路１１の排気開口１６側の壁面２６とシリンダボア１４との交点から第２掃気通路１１の排気開口１６から離れた側の壁面２９に垂直に伸びる線分５８で示す第２掃気通路１１の実質の通路幅を持つ位置での断面積を示す。
【００３２】
このように構成されたエンジン１によれば、図１０に示すようにピストン５９が下降すると第１掃気開口１７および第２掃気開口１８から混合気がシリンダボア１４内に流出するとともに、シリンダボア１４内の燃焼ガスが排気開口１６から排気ポート６を通って排出される。
【００３３】
この時、図１１に示すように、第１掃気通路１０では、クランク室から第１掃気通路１０に流入した混合気が、第１下方掃気通路部４３内を上死点に向かう方向（図の上方）に移動し、排気開口側（図の右側）を流れる混合気が第１の段差部４９に衝突して矢印６０で示すように急激に曲げられる。このため、第１上方掃気通路部４２の第１の段差部４９の近傍には矢印６１で示すように図１１中で時計周りに回転する混合気の渦流が形成される。そして、この渦流が回転しながら第１上方掃気通路部４２内を上方に移動して、第１掃気開口１７に向かう。そして、この渦流は、第１上方掃気通路部４２内の第１掃気開口１７の近傍では、第１掃気開口１７の上死点側では矢印６２で示すように排気開口に近づく方向に向かう流れを形成し、第１掃気開口１７の下死点側では矢印６３で示すように排気開口から離れる方向に向かう流れを形成する。そして、図１２に示すように、第１掃気開口１７の上死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れは、矢印６４で示すようにシリンダボア１４の中心（軸線４）に向かう。一方、図１３に示すように、第１掃気開口１７の下死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れは、図１２に示す第１掃気開口１７の上死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れの方向とは異なり、矢印６５で示すようにシリンダボア１４の内周壁１５の排気開口１６に対向する位置（吸気ポート１２側のシリンダボア１４の内周壁１５）に向かう。したがって、第１掃気開口１７からシリンダボア１４内へ流入する混合気の流れを、第１掃気開口１７の上死点側と第１掃気開口１７の下死点側とで異なる方向に制御することができる。つまり、第１下方掃気通路部４３と第１上方掃気通路部４２のずれた配置と第１の段差部４９から構成される流出方向変更手段により、第１掃気開口１７の上死点側と第１掃気開口１７の下死点側とでシリンダボア１４内に流入する混合気の流入方向を異なる方向に制御することが、簡単な構成で安価に実現することが可能になる。
【００３４】
また、図１１に示すように、第２掃気通路１１では、第１掃気通路１１と同様に、クランク室から第２掃気通路１１に流入した混合気が、第２下方掃気通路部３７内を上死点に向かう方向（図の上方）に移動し、排気開口側（図の右側）を流れる混合気が第２の段差部５４に衝突して矢印６０で示すように急激に曲げられる。このため、第２上方掃気通路部３６の第２の段差部５４の近傍には矢印６１で示すように図１１中で時計周りに回転する混合気の渦流が形成される。そして、この渦流が回転しながら第２上方掃気通路部３６内を上方に移動して、第２掃気開口１８に向かう。そして、この渦流は、第２上方掃気通路部３６内の第２掃気開口１８の近傍では、第２掃気開口１８の上死点側では矢印６２で示すように排気開口に近づく方向に向かう流れを形成し、第２掃気開口１８の下死点側では矢印６３で示すように排気開口から離れる方向に向かう流れを形成する。そして、図１２に示すように、第２掃気開口１８の上死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れは、矢印６６で示すように排気開口１６を周方向に２等分する位置とシリンダボア１４の軸線４とを結ぶ直線１９と略直角に近い角度を成して対向する第２掃気開口１８に向かう。一方、図１３に示すように、第２掃気開口１８の下死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れは、図１２に示す第２掃気開口１８の上死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の方向とは異なり、矢印６７で示すようにシリンダボア１４の内周壁１５の排気開口１６に対向する位置（吸気ポート１２側のシリンダボア１４の内周壁１５）に向かう。したがって、第２掃気開口１８からシリンダボア１４内へ流入する混合気の流れを、第２掃気開口１８の上死点側と第２掃気開口１８の下死点側とで異なる方向に制御することができる。つまり、第２下方掃気通路部３７と第２上方掃気通路部３６のずれた配置と第２の段差部５４から構成される流出方向変更手段により、第２掃気開口１８の上死点側と第２掃気開口１８の下死点側とでシリンダボア１４内に流入する混合気の流入方向を異なる方向に制御することが、簡単な構成で安価に実現することが可能になる。
【００３５】
これらのことから、図１０に示すように、第１掃気開口１７の下死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れ６５および第２掃気開口１８の下死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れ６７は、排気開口１６から離れる方向に向かいながらシリンダボア１４の内周壁１５に沿って上昇する。そして、点火プラグ５のあるシリンダボア１４の上側を通り、シリンダボア１４内の燃焼ガスを排気開口１６から流出させるように流れる反転流６８を形成する。一方、第１掃気開口１７の上死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れ６４および第２掃気開口１８の上死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れ６６は、反転流６８から離れた位置で反転流６８に巻き込まれることなくシリンダボア１４内で対流する。したがって、第１掃気開口１７および第２掃気開口１８からシリンダボア１４に流入する混合気の排気開口１６からの流出、すなわち吹き抜けを抑制することが可能となり排出ガスの特性値の低減を達成することができる。これにより、排出ガスの特性値を低減するための触媒の量を減らすことが可能となり、エンジンのコストを大幅に下げることも可能となる。また、シリンダボア１４内に留まる混合気の量が増加するので出力を向上させることもできる。また、一つの掃気開口から流出する混合気を上死点側と下死点側とで異なる方向に制御できることで、流出方向の制御を目的とした掃気開口の増加が抑制でき、排気量が小さくシリンダボア１４の径が比較的小さい２サイクルエンジンにおいても本発明を容易に適用することができる。これにより、排出ガス特性の良好な小型の２サイクルエンジン及びそれを備えたエンジン作業機を提供することが可能となる。
【００３６】
また、図４に示すように、第１掃気開口１７近傍の第１掃気通路１０の排気開口１６側の壁面２０の延長線２１と直線１９との交点２２と、排気開口１６から離れた側の壁面２３の延長線２４と直線１９との交点２５と、第２掃気開口１８近傍の第２掃気通路１１の排気開口１６側の壁面２６の延長線２７と直線１９との交点２８と、排気開口１６から離れた側の壁面２９の延長線３０と直線１９との交点３１とは、それぞれ、シリンダボア１４の内側に位置する。そして、壁面２３と壁面２６の傾斜は、交点２８は交点２５よりも排気開口１６側に位置するように形成される。このため、第１掃気開口１７の下死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れを、よりシリンダボア１４の内周壁１５の排気開口１６に対向する位置（排気開口１６から離れる位置）に向かわせることができる。一方、第２掃気開口１８の下死点側からシリンダボア１４内に流入する混合気の流れは、第１掃気開口１７の下死点側からの流れに比べて、排気開口１６寄りに向かうことになる。したがって、第１掃気開口１７の下死点側と第２掃気開口１８の下死点側から流入する混合気により反転流が形成し易くすることができる一方で、シリンダボア１４の内周壁１５に近い第２掃気開口１８の下死点側から流入する混合気の内周壁１５に向かう勢いを抑制して混合気の吹き抜けを抑制することも可能となる。
【００３７】
さらに、図５、図６に示すように、第２掃気開口１８の吹き上げ角αが、第１掃気開口１７の吹き上げ角度に比べて、上死点を向く方向により傾いて形成されている。このため、第１掃気開口１７と第２掃気開口１８からシリンダボア１４内に流入する混合気は、シリンダボア１４の内周壁１５に沿って上昇させて、点火プラグのあるシリンダボア１４の上側を通過させ、シリンダボア１４内の燃焼ガスを排気開口１６から流出させるように流す反転流を形成し易くなる。
【００３８】
また、図７に示すように、第１掃気通路１０の流路断面積は、第１の段差部４９より下方の流路断面積Ａ１が第１の段差部４９での流路断面積Ｂ１より大きく、第１の段差部４９での流路断面積Ｂ１が第１掃気開口１７近傍での流路断面積Ｃ１より大きい。また、第２掃気通路１１の流路断面積は、第２の段差部５４より下方の流路断面積Ａ２が第２の段差部５４での流路断面積Ｂ２より大きく、第２の段差部５４での流路断面積Ｂ２が第２掃気開口１８近傍での流路断面積Ｃ２より大きい。つまり、Ａ１＞Ｂ１＞Ｃ１，Ａ２＞Ｂ２＞Ｃ２となっており、第１掃気開口１７および第２掃気開口１７より下流の流路断面積が狭くなることがない。このため、第１の段差部４９および第２の段差部５４が絞りとして作用して掃気量が減少することが抑制され、シリンダ内に流入する混合気の充填効率を向上させてエンジンの出力を向上させることが可能となる。
【００３９】
さらに、第１上方掃気通路部４２および第２上方掃気通路部３６の一部を、掃気カバー９で構成している。このため、第１上方掃気通路部４２および第２上方掃気通路部３６の通路形状の変更を掃気カバー９の形状変更のみで対応することも可能となる。したがって、掃気通路の最適形状を決定するための試験や試作を容易に行うことが可能となると同時に低コストで行うことが可能となる。また、流出方向変更手段は、第１の段差部４９若しくは第２の段差部５４により主に構成されていることから、簡単な構成で安価に実現することが可能となる。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、第１上方掃気通路部４２が第１下方掃気通路部４３に対してシリンダボア１４の周方向における第１下方掃気通路部４３の内側で排気開口１６から離れる方向にずれて接続され、第２上方掃気通路部３６が第２下方掃気通路部３７に対してシリンダボア１４の周方向における第２下方掃気通路部３７の内側で排気開口１６から離れる方向にずれて接続されている。したがって、第１掃気通路１０と第２掃気通路１１の段差（第１の段差部４９、第２の段差部５４）は、いずれも排気開口１６側に形成されている。しかし、図１４に示すように、第１掃気通路１０には、第１の段差部４９より小さいシリンダボア１４の周方向の幅を持ち、第１掃気通路１０内の混合気の流れへの影響が第１の段差部４９に比べて僅かとなる第３の段差６９が形成されていてもよい。同様に、第２掃気通路１１には、第２の段差部５４より小さいシリンダボア１４の周方向の幅を持ち、第２掃気通路１１内の混合気の流れへの影響が第２の段差部５４に比べて僅かとなる、第４の段差７０が排気開口１６と離れる側に形成されていてもよい。
【００４１】
また、図１５に示すように、第１下方掃気通路部４３の排気開口１６から離れる側に位置する内壁面７１および第２下方掃気通路部３７の排気開口１６から離れる側に位置する内壁面７２は、いずれも下方に向かうに従って排気開口１６から離れるようにテーパ状に広がるように形成されていてもよい。さらに、図１６に示すように、第１の段差部４９と第２の段差部５４とは、シリンダボア１４の軸線４と垂直な平面に対して傾斜していてもよい。なお、この場合、第１の段差部４９と第２の段差部５４の傾斜はシリンダボア１４の軸線４と垂直な平面に対して上死点方向には１５度程度までの範囲内、また下死点方向には４５度程度までの範囲内にあることが望ましい。
【００４２】
さらに、第１上方掃気通路部４２と第１下方掃気通路部４３とをずらした接続および第２上方掃気通路部３６と第２下方掃気通路部３７とをずらした接続を、掃気カバー９とシリンダブロック２とにより形成する以外に、掃気カバー９のみで形成することや、シリンダブロック２のみで形成してもよい。また、第１掃気通路１０および第２掃気通路１１の断面は略四角形に限られるものでは無く、段差が設けられるとともに流路断面積が上述の関係を満たせた三角形状や円形状であってもよい。さらに、上述の第１の段差部４９および第２の段差部５４は各掃気通路の通路長さの略半分の位置に配置されているが、正確に半分の位置である必要は無く、第１掃気開口１７および第２掃気開口側の上方あるいはクランクケース３側の下方に寄せて配置してもよい。
【００４３】
次に、本発明の第２実施形態について図１７乃至図１９沿って説明する。本実施形態におけるエンジンでは、第１実施形態のエンジン１に対して、第１掃気通路１１０における第１上方掃気通路部１４２と第１上方掃気通路部１４３とをシリンダボア１４の周方向にずらすことなく接続するとともに、第２掃気通路１１１における第２上方掃気通路部１３６と第２上方掃気通路部１３７とをシリンダボア１４の周方向にずらすことなく接続している。その一方で、後述するように、第１掃気通路１１０の第１掃気開口１７近傍のシリンダボア１４の軸線４方向に延びる内側壁および第２掃気通路１１１の第２掃気開口１８近傍のシリンダボア１４の軸線４方向に延びる内側壁に部分的に異なる傾斜を形成して流出方向変更手段を構成している。尚、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付することでその詳細な説明は省略する。
【００４４】
図１７、図１８に示すように、第１掃気通路１１０の第１掃気開口１７近傍であって、第１掃気開口１７をシリンダボア１４の軸線４方向に２等分する位置を通り軸線４と垂直な平面より上死点側には、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６側に第１上方側壁（第１の側壁）１５０が形成されるとともに、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６から離れて位置する第２上方側壁（第２の側壁）１５１が形成される。同様に、第２掃気通路１１１の第２掃気開口１８近傍であって、第２掃気開口１８をシリンダボア１４の軸線４方向に２等分する位置より上死点側には、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６側に第３上方側壁（第１の側壁）１６０が形成されるとともに、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６から離れて位置する第４上方側壁（第２の側壁）１６１が形成される。
【００４５】
また、図１７、図１９に示すように、第１掃気通路１１０の第１掃気開口１７近傍であって、第１掃気開口１７をシリンダボア１４の軸線４方向に２等分する位置を通り軸線４と垂直な平面より下死点側には、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６側に第１下方側壁（第３の側壁）１５２が形成されるとともに、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６から離れて位置する第２下方側壁（第４の側壁）１５３が形成される。同様に、第２掃気通路１１１の第２掃気開口１８近傍であって、第２掃気開口１８をシリンダボア１４の軸線４方向に２等分する位置より下死点側には、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６側に第２下方側壁（第３の側壁）１６２が形成されるとともに、シリンダボア１４の軸線４と平行に延びて排気開口１６から離れて位置する第２下方側壁（第４の側壁）１６３が形成される。
【００４６】
そして、図１８に示すように、シリンダボア１４の軸線方向視において、第１上方側壁１５０からシリンダボア１４内に延びる延長線（第３の延長線）１５４と第２上方側壁１５１からシリンダボア１４内に延びる延長線（第３の延長線）１５５が排気開口１６から離れる方向に延びる。同様に、第３上方側壁１６０からシリンダボア１４内に延びる延長線（第３の延長線）１６４と第４上方側壁１６１からシリンダボア１４内に延びる延長線（第３の延長線）１６５が排気開口１６から離れる方向に延びる。また、図１９に示すように、シリンダボア１４の軸線方向視において、第１下方側壁１５２からシリンダボア１４内に延びる延長線（第４の延長線）１５６と第２下方側壁１５３からシリンダボア１４内に延びる延長線（第４の延長線）１５７が排気開口１６から離れる方向に延びる。同様に、第３下方側壁１６２からシリンダボア１４内に延びる延長線（第４の延長線）１６６と第４下方側壁１６３からシリンダボア１４内に延びる延長線（第３の延長線）１６７が排気開口１６から離れる方向に延びる。
【００４７】
そして、第１掃気通路１１０においては、第１上方側壁１５０から延びる延長線１５４と排気開口１６を周方向に２等分する位置とシリンダボア１４の軸線４とを結ぶ直線１９とが成す角度Ｄ１（第３の角度）は、第１下方側壁１５２から延びる延長線１５６と直線１９とが成す角度Ｅ１（第４の角度）より大きく、第２上方側壁１６１から延びる延長線１５５と直線１９とが成す角度Ｄ２（第３の角度）は、第２下方側壁１５３から延びる延長線１５７と直線１９とが成す角度Ｅ２（第４の角度）より大きくなるよう構成される。また、第２掃気通路１１１においては、第３上方側壁１６０から延びる延長線１６４と直線１９とが成す角度Ｄ３（第３の角度）は、第３下方側壁１６２から延びる延長線１６６と直線１９とが成す角度Ｅ３（第４の角度）より大きく、第４上方側壁１６１から延びる延長線１６５と直線１９とが成す角度Ｄ４（第３の角度）は、第４下方側壁１６３から延びる延長線１６７と直線１９とが成す角度Ｅ４（第４の角度）より大きくなるよう構成される。
【００４８】
このように構成された第１掃気通路１１０と第２掃気通路１１１とを有するエンジンによれば、図１８に示すように、第１掃気開口１７の上方から流出する混合気は第１上方側壁１５０と第２上方側壁１５１の影響により、第１実施形態のエンジンの第１掃気開口１７の上方から流出する混合気の流れ６４と同様にシリンダボア１４内に流入する。また、第２掃気開口１８の上方から流出する混合気は第３上方側壁１６０と第４上方側壁１６１の影響により、第１実施形態のエンジンの第１掃気開口１８の上方から流出する混合気の流れ６６と同様にシリンダボア１４内に流入する。さらに、図１９に示すように、第１掃気開口１７の下方から流出する混合気は第１下方側壁１５２と第２下方側壁１５３の影響により、第１実施形態のエンジンの第１掃気開口１７の下方から流出する混合気の流れ６５と同様にシリンダボア１４内に流入する。また、第２掃気開口１８の下方から流出する混合気は第３下方側壁１６２と第４下方側壁１６３の影響により、第１実施形態のエンジンの第１掃気開口１８の下方から流出する混合気の流れ６７と同様にシリンダボア１４内に流入する。したがって、シリンダボア１４内には第１実施形態と同様の混合気の流れを形成することが可能となり、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、第１上方側壁１５０と第１下方側壁１５２の境界および第２上方側壁１５１と第２下方側壁１５３の境界は、第１掃気開口１７をシリンダボア１４の軸線４方向に中間に区切る位置とを通り軸線４と垂直な平面と一致するものに限られるものでは無く、この位置から上死点側あるいは下死点側に移動してもよい。また、第３上方側壁１６０と第３下方側壁１６２の境界および第４上方側壁１６１と第４下方側壁１６３の境界についても、第２掃気開口１８をシリンダボア１４の軸線４方向に中間に区切る位置とを通り軸線４と垂直な平面と一致する位置から上死点側あるいは下死点側に移動してもよい。
【００５０】
なお、上述の実施形態では、エンジン１はチェンソー１００１に搭載されているが、このエンジン１はチェンソー１００１への搭載に限られるものでは無く、刈払機、ブロワ、ヘッジトリマ、発電機等のエンジン作業機に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  エンジン
２  シリンダブロック
３  クランクケース
４  シリンダボアの軸線
５  点火プラグ
６  排気ポート
７  ガスケット
８  取付ねじ
９  掃気通路カバー
１０  第１掃気通路
１１  第２掃気通路
１２  吸気ポート
１３  クランク軸
１４  シリンダボア
１５  内周壁
１６  排気開口
１７  第１掃気開口
１８  第２掃気開口
３６  第２上方掃気通路部
３７  第２下方掃気通路部
４２  第１上方掃気通路部
４３  第１下方掃気通路部
４９  第１の段差部
５４  第２の段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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