(57)【要約】 【課題】  ２ストロークエンジンのリードバルブのストッパを改善するだけの簡単な構成により、掃気通路内の混合気の流れを効果的に促進して、掃気効率を改善し、出力を向上させる。【解決手段】  吸気ポート４からクランク室７に混合気Ｍを導入する吸気通路８と、クランク室７内の混合気Ｍを吸気通路８を経て燃焼室３に導入する吸気横断掃気通路３２と、吸気通路８内に配置されて吸気ポート４に近接するリードバルブ２０とを備えている。リードバルブ２０におけるリード片２４の開度を規制するストッパ２８が、掃気通路３２に絞りを付加するのを避けるように、掃気通路３２の外側に位置している。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートからクランク室に混合気を導入する吸気通路と、
前記クランク室内の混合気を前記吸気通路を経て燃焼室に導入する吸気横断掃気通路と、
前記吸気通路内に配置されて前記吸気ポートに近接するリードバルブとを備え、
前記リードバルブにおけるリード片の開度を規制するストッパが、前記掃気通路に絞りを付加するのを避けるように前記掃気通路の外側に位置している２ストロークエンジン。
【請求項２】
請求項１において、前記ストッパは、基端部が前記リード片を開閉自在に支持するバルブ本体に支持され、先端部に前記掃気通路に対応した切欠部が形成されている２ストロークエンジン。
【請求項３】
請求項２において、前記ストッパにおける前記切欠部よりも基端寄りの部分に、前記切欠部とほぼ同一幅の肉抜き孔が形成されている２ストロークエンジン。
【請求項４】
請求項１，２または３において、シリンダにおける前記吸気ポートからシリンダ軸心回りにほぼ１８０°離れた位置に排気ポートが形成され、前記吸気ポートと排気ポートの間に、前記クランク室内の混合気を前記燃焼室に導入する他の掃気通路が形成されている２ストロークエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路に設けられて混合気の逆流を防止するリードバルブの最大開度を規制するストッパを備えた２ストロークエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、２ストロークエンジンの吸気通路には逆止弁としてのリードバルブが設けられている（例えば、特許文献１参照）。このような２ストロークエンジンには、ピストンの下降によるクランク室圧縮時の圧縮容積を小さくするためにリードバルブを吸気ポートに可及的に近接した位置に設けるとともに、掃気行程時にクランク室内の混合気を吸気通路のリードバルブよりも下流側を経て燃焼室内に導く吸気横断掃気通路を設けたものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３４７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記吸気横断掃気通路は、リードバルブの最大開度を規制するストッパの先端により通路面積が絞られることで、エンジンの中・高速での掃気の流速を大きくしているが、極低速から低速（通常、アイドリング時の２，０００rpm から４，０００rpm 位まで）では前記絞りのために掃気流量が不十分となり、燃焼ガスの掃気効率を低下させることが判明した。
【０００５】
本発明は前記従来の課題に鑑みてなされたもので、２ストロークエンジンにおいて、リードバルブストッパを改善するだけの構成により、極低速から低速までの速度範囲における掃気の流れを効果的に促進して、掃気効率を向上させ、これにより出力を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る２ストロークエンジンは、吸気ポートからクランク室に混合気を導入する吸気通路と、前記クランク室内の混合気を前記吸気通路を経て燃焼室に導入する吸気横断掃気通路と、前記吸気通路内に配置されて前記吸気ポートに近接するリードバルブとを備え、前記リードバルブにおけるリード片の開度を規制するストッパが、前記掃気通路に絞りを付加するのを避けるように前記掃気通路の外側に位置している。
【０００７】
この構成によれば、ピストンが上昇する吸気および圧縮行程において、クランク室内に発生する負圧により、リードバルブのリード片が開いて、吸気通路からクランク室内に混合気が導入され、続いて、ピストンが下降する排気および掃気行程において、クランク室内が加圧されることによりリード片が吸気通路を閉じ、クランク室内の混合気が吸気横断掃気通路を通って燃焼室に導入され、燃焼室内を掃気する。このとき、吸気ポートに近接して配置されたリードバルブの最大開度を規制するストッパが、絞りとなるのを避けるように、吸気横断掃気通路の外側に位置しているので、吸気横断掃気通路を通る掃気の流れが促進される。その結果、特に掃気の流速が遅いエンジンの極低速から低速までの速度範囲内で、掃気効率を改善して、エンジン出力を向上させることができる。
【０００８】
本発明において、例えば、前記ストッパは、基端部が前記リード片を開閉自在に支持するバルブ本体に支持され、先端部に前記掃気通路に対応した切欠部が形成された構成とすることができる。この構成によれば、ストッパを、リード片の先端部が接触する十分長いものとしながら、掃気行程時に、クランク室内の混合気を切欠部により掃気通路内で円滑に流動させることができる。
【０００９】
本発明において、前記ストッパにおける前記切欠部よりも基端寄りの部分に、前記切欠部とほぼ同一幅の肉抜き孔が形成されていることが好ましい。この構成によれば、リード片が閉じた掃気行程時に、クランク室内の混合気が切欠部および肉抜き孔をそれぞれ通って掃気通路内で流動できるから、掃気の円滑な流れを一層促進できる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、シリンダにおける前記吸気ポートからシリンダ軸心回りにほぼ１８０°離れた位置に排気ポートが形成され、前記吸気ポートと排気ポートの間に、前記クランク室内の混合気を前記燃焼室に導入する他の掃気通路が形成されている。この構成によれば、他の掃気通路の存在によって吸気横断掃気通路は小さな流路断面積にすることができ、ストッパに形成する切欠部も小さな形状で済むので、ストッパとリード片との接触面積を十分大きくして、ストッパ機能を高く維持できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の２ストロークエンジンでは、吸気通路内で吸気ポートに近接して配置されるリードバルブにおけるリード片の最大開度を規制するストッパを、吸気横断掃気通路に絞りを付加するのを避けるように、吸気横断掃気通路の外側に位置させるだけの簡単な構成により、掃気効率を改善して出力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る２ストロークエンジンにおける吸気・圧縮行程の正面断面図、図２は排気・掃気行程の正面断面図をそれぞれ示す。図１において、シリンダ１がクランクケース２の上部に連結されており、シリンダ１に設けた円筒状の内周面を持つシリンダボア１ａにピストン１１がシリンダ軸心Ｃの方向に摺動自在に挿通されている。シリンダ１と、その上部に連結されたシリンダヘッド（図示せず）と、ピストン１１とにより、燃焼室３が形成されている。シリンダ１の一側部（図１の右側）には、クランクケース２のクランク室７に連通する吸気通路８が形成されている。この吸気通路８は、吸気系を構成するエアクリーナおよび気化器（または燃料噴射弁）のような混合気生成装置（図示せず）から供給される混合気Ｍを先端の吸気ポート４からクランク室７内に導入する。前記シリンダ１における吸気ポート４からシリンダ軸心Ｃ回りにほぼ１８０°離れた他側部（図１の左側）には、排気通路９の入口である排気ポート１０が開口されており、排気通路９には排気系を構成するマフラー（図示せず）が接続されている。
【００１３】
前記クランクケース２の内部には、軸受１２を介してクランク軸１３が支持されている。このクランク軸１３には、クランク軸心から偏位した位置にクランクピン１４が設けられ、このクランクピン１４と前記ピストン１１に装着したピストンピン１７との間が、コンロッド１８により連結されている。前記クランク軸１３にはクランクウェブ１９が設けられている。
【００１４】
前記吸気通路８内には、吸気ポート４に近接した位置にリードバルブ２０が配置されている。このリードバルブ２０は、吸気通路８の一部を形成する弁孔２２と弁座２３とを有するバルブ本体２１と、このバルブ本体２１に基端部が支持されて前記弁孔２２を開閉する薄板状のリード片２４とを備えている。リード片２４は閉止位置で弁座２３に着座する。リードバルブ２０が吸気ポート４に近接した位置に配置されているのは、ピストン１１の下降によりクランク室７内の混合気Ｍを圧縮する際に、クランク室７とこれに連通する空間とを含む圧縮容積をできるだけ小さくして、混合気Ｍの圧縮効率を高めるためである。
【００１５】
前記バルブ本体２１はアルミニウムのような金属材料からなり、吸気通路８の流路に直交する断面が２等辺三角形に形成されて、その頂部が吸気通路８の下流側に突出している。バルブ本体２１の傾斜した両側部に、図３に示すように、それぞれ複数（この例では２つ）ずつの弁孔２２が横並びに設けられている。前記リード片２４は、上下の弁孔２２を開閉するように上下にそれぞれ配置されている。リード片２４は、例えばカーボン材の板材からなる本体２５にスリット２５ｂを設けることにより、２つ形成されており、各リード片２４が対応する弁孔２２を開閉する。本体２５にはねじ挿通孔２５ａが２つ設けられている。
【００１６】
前記リード片２４の外側には、これらリード片２４の最大開度を規制するための上下一対のリードバルブストッパ２８，２９が設けられている。各ストッパ２８，２９は、例えば、鉄またはアルミニウムのような金属材料により形成されて、基端部から先端に向かってバルブ本体２１の弁座面２３ａから徐々に離間する方向に湾曲した形状を有している。
【００１７】
図４（ａ），（ｂ）は上方側および下方側の各ストッパ２８，２９を示す平面図である。図４（ａ）の上方側のストッパ２８は、基端部にねじ挿通孔２８ａが２つ設けられ、先端中央部に、後述の吸気横断掃気通路の流路断面形状に対応した弧状の切欠部２８ｂが形成されている。さらに、ストッパ２８には、切欠部２８ｂよりも基端寄りの部分に、切欠部２８ｂの幅Ｗとほぼ同一の幅を持つ肉抜き孔２８ｃが形成され、この肉抜き孔２８ｃの両側に、基端部から先端部に向かって延びる長孔状の一対の肉抜き孔２８ｄ，２８ｄが形成されている。一方、図４（ｂ）の下方側のストッパ２９は、既存のものと同様であって、中央部における基端部から先端部に向かって延びる長孔状の肉抜き孔２９ａと、この肉抜き孔２９ａの両側に位置する三角形状の一対の肉抜き孔２９ｂ，２９ｂと、ねじ挿通孔２９ｃとが形成されている。各ストッパ２８，２９は、肉抜き孔２８ｃ，２８ｄ、２９ａ，２９ｂにより軽量化が図られている。
【００１８】
図３に示すように、バルブ本体２１には、ねじ孔２１ａが設けられており、ストッパ２８，２９とリード片２４，２４とは、それぞれの基端部が重合されて、ねじ挿通孔２８ａ，２９ｃ（図４（ｂ）），２５ａに挿通されてねじ孔２１ａに螺合したねじ体２７により、バルブ本体２１の上下両面に片持ち状に固定されている。
【００１９】
図１のシリンダ１には、吸気ポート４と排気ポート１０との間に、クランク室７内の混合気Ｍを燃焼室３に導入する第１の掃気通路３０および第２の掃気通路３１が形成されている。図１に示す吸気通路８の上方でシリンダ１に、吸気横断掃気通路である第３の掃気通路３２の一部分（下流部分）を構成する連通路３３が形成されている。第１および第２の掃気通路３０，３１は、図５に示すように、相対向して一対ずつ設けられており、２つの第２の掃気通路３１，３１の間に連通路３３が位置している。図１に示すように、前記第１ないし第３の掃気通路３０，３１，３２のシリンダボア１ａへの出口開口である第１ないし第３の掃気ポート３０ａ，３１ａ，３２ａの上端は、排気ポート１０の上縁よりも僅かに低い位置で斜め上方に向け開口されて、クランク室７から導いた混合気Ｍを燃焼室３内に斜め上方に向けて導入する。
【００２０】
図２に示すように、ピストン１１の周壁には、流通孔１１ａが設けられている。前記第３の掃気通路３２は、図２に２点鎖線で示すように、流通孔１１ａから吸気ポート４を通り、吸気通路８をほぼ横切って前記連通路３３に連なり、第３の掃気ポート３２ａに至る経路で形成されている。連通路３３の入口には、シリンダボア１ａから径方向外方に向けて突出するリブ３４が設けられている。これにより、第３の掃気通路３２は、連通路３３の通路面積を適度な流速が得られる適切な大きさに設定されている。図４に示す上方側のストッパ２８の切欠部２８ｂの幅Ｗは、図５に示す連通路３３の幅、つまり第３の掃気通路３２の幅にほぼ等しくなっている。これにより、ストッパ２８が第３の掃気通路３２に絞りを付加するのを避けて、第３の掃気通路３２を流れ方向に急激な通路面積変化のない円滑な流路としている。
【００２１】
つぎに、以上の構成とした２ストロークエンジンの作用について説明する。
先ず、図１に示すように、吸気・圧縮行程においてシリンダ１内のピストン１１が上死点に向かって上昇すると、クランク室７内が負圧になり、リードバルブ２０の上下のリード片２４，２４が対応するストッパ２８，２９にそれぞれ接触する最大開度まで開いて、吸気通路８内を流動してきた混合気Ｍが、開いたリードバルブ２０を通って吸気ポート４からクランク室７内に導入される。
【００２２】
この吸気・圧縮行程において、燃焼室３内で圧縮された混合気Ｍが点火されて燃焼することにより、その燃焼ガスの膨張力を受けてピストン１１が下降し、図２に示す排気・掃気行程に移る。排気・掃気行程において、ピストン１１が下死点に向かって下降すると、クランク室７内の混合気Ｍが、第１および第２の掃気通路３０，３１を通って第１および第２の掃気ポート３０ａ，３１ａから燃焼室３内に斜め上方に向け導入されることにより、燃焼室３内の掃気が行われる。これに加えて、この２ストロークエンジンでは、下死点付近に下降したピストン１１の流通孔１１ａが吸気ポート４に連通して、第３の掃気通路３２が形成されるから、クランク室７内の混合気Ｍが、第３の掃気通路３２を通って第３の掃気ポート３２ｂから燃焼室３内に、斜め上方に向け導入される。これにより、燃焼室３内の掃気が一層促進される。
【００２３】
図５に示す上方側のストッパ２８に設けられた切欠部２８ｂが、第３の掃気通路３２の通路断面形状に対応しているので、ストッパ２８によって第３の掃気通路３２が絞られることがない。これにより、特に、掃気の速度が遅いアイドリング時の２，０００rpm から低速時の４，０００rpm 程度までの回転数領域において、第３の掃気通路３２を通る混合気（掃気）Ｍの流れが、絞りが存在する場合よりも促進される。さらに、上方のストッパ２８に切欠部２８ｂとほぼ同一幅に形成された肉抜き孔２８ｃが設けられているから、第３の掃気通路３２内の混合気Ｍの一部が、肉抜き孔２８ｃをも通って流動するので、混合気Ｍの流れが一層促進される。その結果、掃気効率が改善されて、エンジン出力が向上する。
【００２４】
なお、図４（ａ）に示す上方のストッパ２８において、切欠部２８ｂと肉抜き孔２８ｃとを合体させて、図６に示すように、大きな形状の切欠部２８ｅを形成することもでき、これにより、図５に示す第３の掃気通路３２内の混合気Ｍの円滑な流れがさらに促進される。また、本発明には含まれないが、図１の上方側のストッパ２８を除外して、上方のリード片２４を連通路３３の入口のリブ３４に当接させて開度を規制するようにしてもよい。その場合、ストッパ２８が存在しないから、掃気行程で第３の掃気通路３２がストッパ２８により絞られることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る２ストロークエンジンにおける吸気・圧縮行程を示す正面断面図である。
【図２】同上の２ストロークエンジンにおける排気・掃気行程を示す正面断面図である。
【図３】リードバルブを示す分解斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ上方側および下方側のストッパを示す平面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】ストッパの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  シリンダ
３  燃焼室
４  吸気ポート
７  クランク室
８  吸気通路
１０  排気ポート
２０  リードバルブ
２１  バルブ本体
２４  リード片
２８  ストッパ
２８ｂ  切欠部
２８ｃ  肉抜き孔
２８ｅ  切欠部
３０  第１の掃気通路（他の掃気通路）
３１  第２の掃気通路（他の掃気通路）
３２  第３の掃気通路（吸気横断掃気通路）
Ｍ  混合気
Ｃ  シリンダ軸心
【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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