(57)【要約】【課題】シリンダユニットの成形後に挿入体を挿入することで掃気管路を形成することができる内燃機関を提供する。【解決手段】内部に中空円筒部分を有するシリンダチャンバと、該中空円筒部分と摺動可能に契合するピストンと、該シリンダチャンバと流体連通するクランクケースと、該シリンダチャンバと該クランクケースの間を連通させる少なくとも１つの掃気管路挿入体を備える内燃エンジンであって、該挿入体は該中空円筒部分の少なくとも一部を形成する内燃エンジン。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空円筒部分を有するシリンダチャンバと
該中空円筒部分と摺動可能に契合するピストンと
該シリンダチャンバと流体連通するクランクケースと
該シリンダチャンバと該クランクケースの間を連通させる少なくとも１つの掃気管路挿入体を備える内燃エンジンであって、該挿入体は該中空円筒部分の少なくとも一部を形成する内燃エンジン。
【請求項２】
該中空円筒部分はシリンダチャンバを規定する表面を備え、該掃気挿入体は該表面の少なくとも一部を形成する請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項３】
該掃気挿入体は円筒の一部をなす形状である請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項４】
各掃気管路挿入体は、該シリンダチャンバと該クランクケースの間の連通のためのポートを少なくとも２つ規定する請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項５】
該掃気管路挿入体はクランクケースにより保持される請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項６】
少なくとも１つの掃気管路挿入体を備えるピストンチャンバであって、該掃気管路挿入体が円筒の一部をなす形状であるピストンチャンバ。
【請求項７】
該ピストンチャンバはさらに中空円筒部分を備え、そして掃気管路挿入体は該中空円筒部分の少なくとも一部を形成する請求項６に記載のピストンチャンバ。
【請求項８】
該中空円筒部分はシリンダチャンバを規定する表面を備え、該掃気管路挿入体は該表面の少なくとも一部を形成する請求項７に記載のピストンチャンバ。
【請求項９】
各掃気管路挿入体は、シリンダチャンバとクランクケースの間の連通のためのポートを少なくとも２つ提供する請求項６に記載のピストンチャンバ。
【請求項１０】
内燃エンジンのための掃気管路挿入体であって、該掃気管路挿入体は
ボディ部分と
該ボディ部分の第１端から延びる第１フランジ部分と
該ボディ部分の第２端から延びる第２フランジ部分を備え、
該第１フランジと該第２フランジの間には間隔がある掃気管路挿入体。
【請求項１１】
掃気管路挿入体は、シリンダチャンバとクランクケースの間の連通のためのポートを少なくとも１つ提供する請求項１０に記載の掃気管路挿入体。
【請求項１２】
掃気管路挿入体はクランクシャフト主軸受により保持される請求項１０に記載の掃気管路挿入体。
【請求項１３】
シリンダチャンバとクランクケースの連通のためのポートを複数提供するための、該ボディ部分から延びる突起部を少なくとも１つ有する請求項１０に記載の掃気管路挿入体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンに関し、さらに詳細にはエンジンのための掃気挿入体に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特に２行程エンジンは通常、シリンダユニット、シリンダユニット内に収容されたピストン、クランクケース、クランクシャフト、およびピストンをクランクシャフトに連結する連接棒等、複数の相互に関連した要素を有する。単純化すれば、クランクケースからシリンダユニットに気体燃料混合気を提供し、そこでスパークプラグによって該混合気に点火する構造のものがある。混合気への点火によりピストンに作用する圧力が生じ、それによりピストンが下降する。ピストンの下降に伴い、ピストンに連結している連接棒も同様に移動してクランクシャフト回りの回転力を発生させる。
【０００３】
図４に示す従来の技術では、シリンダユニット２００は、混合気をクランクケースからシリンダユニットの点火領域２０２へと通過させるための管路２０４を有する。シリンダユニット２００の多くは、上端と下端が開口し、側面が閉塞した壁によって定義される複雑な形状の管路を有する。閉塞した壁からなる管路を有するシリンダユニットの鋳造あるいはその他の方法による製造は困難なので、シリンダユニットの成形後に挿入体を挿入することで上記のような管路を設けることができれば有利である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例では、内部に中空円筒部分を伴うシリンダチャンバ、該中空円筒部分と摺動可能に契合するピストン、該シリンダチャンバと連通可能なクランクケース、そして該シリンダチャンバと該クランクケースの間を連通させる少なくとも１つの掃気管路挿入体を有する内燃エンジンで、該掃気挿入体は該中空円筒部分の少なくとも一部を形成する。
【０００５】
本発明の実施例でさらに開示するのは、少なくとも１つの掃気管路挿入体を有するピストンチャンバで、ここで掃気管路挿入体は、円筒状のチャンバの一部をなす形状である。
本発明の他の実施例で開示するのは、内燃エンジンのための掃気管路挿入体で、シリンダユニットのボディ部分と、ボディ部分の第１端に係合する第１フランジ部分と、ボディ部分の第２端に係合する第２フランジ部分とを有し、第１フランジと第２フランジの間には管路を形成するための間隔が設けられている。
【実施例】
【０００６】
図１に示した本発明の実施例では、エンジンは掃気挿入体１００を２つ備えている（概略のみ示した）。例示したエンジンは、クランクケース１４０と連通しているシリンダユニット１３０を含む。連通管路については、本明細書中で詳細を述べる。シリンダユニット１３０は、第１端１４５と第２端１５２、およびシリンダ内孔１３７を備える。他の実施形態では、シリンダユニット１３０およびクランクケース１４０の上半分のみが単一の構造体である。
【０００７】
シリンダユニット１３０は、第１端１４５または第１端の近傍にある燃焼チャンバ１２５を有する。燃料チャンバ１２５は、気体燃料混合気がスパークプラグ１０５により点火される空間を提供する。
シリンダユニット１３０は通常、シリンダ内孔１３７と摺動可能に契合するピストン１３５を収容する。ピストン１３５は、クランクピン１４７で連接棒１５０を介してクランクシャフト１５５に動作可能に連結されている。クランクシャフト１５５は、クランクケース１４０により支持されている。気体燃料混合気が燃料チャンバ１２５内で点火されると、それにより生じた圧力がピストン１３５に作用し、ピストン１３５を、シリンダユニット１３０の第１端１４５から第２端１５２の方へとシリンダ内孔１３７内を下降させる。ピストン１３５がシリンダと摺動しながら下降すると、連接棒１５０はクランクシャフト１５５を回転させ、回転力が発生する。
【０００８】
本発明によると、シリンダユニット１３０はさらに１つ以上の掃気管路挿入体１００を備える。図１に示す例によれば、掃気管路挿入体１００は管路状の部材で、気体燃料混合気がクランクケース１４０からシリンダユニット１３０に流入できるように両者を連通させている。単純化したモデルでは、燃料は、シリンダユニット１３０と掃気管路挿入体１００により画定される管路１４２（図３）を通って、クランクケース１４０からシリンダユニット１３０の第１端１４５へと流れ、その後シリンダユニット１３０の燃焼チャンバ１２５に到達する。
【０００９】
例示した掃気管路挿入体１００は、図１および図２に示したような形状で、通常は長く湾曲した単一のパネル（すなわち、それ自体が完全な一体構造）で、これにより掃気ポート１４２を画成する。該挿入体は、その外周の形状が、例えばキーや溝を用いてシリンダユニット１３０の内側の形状と嵌合するように、シリンダユニット１３０内に配設されている。排気管路挿入体は他のエンジン部品または固定具等によって保持されていてもよい。掃気管路挿入体１００は、ピストン１３５に接するように配置されており、従来技術による一体構造の鋳造体に代わって排気管路を形成するものである。掃気管路挿入体１００は金属またはプラスチック樹脂、あるいは当該分野で知られている他の適切な材料で作られてよい。
【００１０】
掃気管路挿入体１００は、ボディ１６８、ボディ１６８の片側に設けられた第１フランジ１６０、およびボディ１６８のもう一方の側に設けられた第２フランジ１６５から構成され、外面１７５および内面１８０を有する。好ましい実施例によると、掃気管路挿入体１００は、円筒の一部をなす形状である。言い換えると挿入体１００は円筒形部材ではなく円筒の一部をなすパネルである。しかし、挿入体１００は、完全な円周を有する円筒形の部材であってもよい。
【００１１】
１つの例によると、ボディ１６８はその長手方向の軸の長さに沿う湾曲を有する。その湾曲は通常は円弧状で、湾曲の頂点は第１フランジ１６０と第２フランジ１６５の中間の、ボディ１６８の内面１８０上にある。
第１フランジ１６０は通常、外側に向かってボディ１６８よりも拡がっており、ボディ１６８の長手方向の長さに沿って延びている。第２フランジ１６５もまた通常、外側に向かってボディ１６８よりも拡がっており、ボディ１６８の長手方向の長さに沿って延びている。第１フランジ１６０と第２フランジ１６５は、挿入体１００をシリンダユニット１３０内に挿入し固定するために、シリンダユニット１３０内の受入キャビティと相補的な形状または構造を有する。
【００１２】
図示した例では、第１フランジ１６０、第２フランジ１６５およびボディ１６８は協働して窪み部分または管路１６２を形成している。挿入体１００がシリンダユニット１３０内に配置された状態では気体燃料混合気が通過できる管路１６２を形成して気体燃料混合気の流れを促進する。挿入体１００には窪み１６２がなくても、シリンダユニットと共に管路を形成するものであればよい。
【００１３】
図１から図３に示されているように、シリンダユニット１３０は１つ以上の掃気管路挿入体１００を受容できる構造またはキャビティを有する形状に鋳造または製作される。キャビティは、挿入体１００を受容し、固定するように挿入体１００とは相補的な形状または構造を有する。特に、キャビティは、挿入体１００とキャビティの間の相互連結をさらに強めるために、第１フランジ１６０および第２フランジ１６５の形状と相補的な形状または構造を有する。本発明の例示的な実施形態によるとキャビティは、シリンダユニット１３０とクランクケース１４０の間を連通させるように挿入体１００を配置するために、シリンダユニット１３０のシリンダの内孔１３７近傍に配設される。
キャビティはシリンダの内孔１３７の一部として形成してもよいので、当然、掃気管路挿入体１００はシリンダの内孔１３７の表面の少なくとも一部を構成するものであってもよい。ピストン１３５はシリンダ内孔１３７と摺動可能なので、挿入体１００は、ピストン１３５が摺動可能な表面の少なくとも一部を形成することができる。
【００１４】
例示した挿入体１００は、管路１４２を１つ提供する。言い換えると、図示した例では、挿入体１００とシリンダユニット１３０のキャビティが協働して、気体燃料混合気が通過できる単一の管路１４２を画定している。しかし、当然のことながら、挿入体１００およびシリンダユニット１３０のキャビティは協働して複数のポートを画定してもよい、すなわち図３の管路１４２を１つ以上の管路に変更するか、または１つ以上の管路を提供できるように挿入体１００の形状を変更することができる。例えば、図５に示すように、管路１４２を２つの管路に分けるために、突起部１４３を挿入体１００に設けてもよい。突起部１４３は、挿入体１００の長手方向の少なくとも一部分に沿って延びる、挿入体１００の延長部または隆起部でもよい。他の例では、管路１４２は、３つ、４つ等２つ以上のポートに分割されていてもよい。突起部１４３以外の、追加のポートを形成するのに十分な他の任意の仕切りあるいは構造により、追加のポートを形成することもできる。
【００１５】
本発明の特定の実施形態に基づいて説明したが、例えば、掃気管路挿入体１００は、混合掃気型の内燃エンジン、層状掃気型の内燃エンジン等に適用可能である。何らかの修正、変形、適応等を添付の特許請求の範囲で検討し、考慮することは当然可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による掃気管路挿入体を有するエンジンの構成要素を模式的に示す断面図。
【図２】図１で例示した掃気管路挿入体の斜め上方から見た斜視図。
【図３】掃気管路挿入体を有する図１のエンジンの水平断面図。
【図４】従来技術による掃気ポートを有するエンジンの一例を示す縦断面図。
【図５】複数のポートを有する図１のエンジンの水平断面図。
【符号の説明】
【００１７】
１００  掃気管路挿入体
１０５  スパークプラグ
１２５  燃焼チャンバ
１３０  シリンダユニット
１３５  ピストン
１３７  シリンダ内孔
１４０  クランクケース
１４２  ポート
１４３  突起部
１４５  第１端
１４７  クランクピン
１５０  連接棒
１５２  第２端
１５５  クランクシャフト
１６０  第１フランジ
１６２  窪み部分または開口部
１６５  第２フランジ
１６８  掃気管路挿入体のボディ
１７５  掃気管路挿入体の外面
１８０  掃気管路挿入体の内面
２００  従来技術によるシリンダユニット 
２０２  シリンダユニット２００の点火領域
２０４  従来技術によるポート
【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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