(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ壁(2)に開口し且つピストンによって開閉される空気ポート(4a)と、
前記シリンダ壁(2)に開口し且つ前記ピストンによって開閉される掃気ポート(6a)を有する掃気通路(6)であって、クランク室に連通する掃気通路(6)と、
前記ピストンの周面に形成され、前記空気ポート(4a)と前記掃気ポート(6a)とを連通させることのできるピストン溝(8)と、
前記掃気ポート(6a)から独立して前記シリンダ壁(2)に開口し且つ前記ピストンによって開閉される、前記掃気ポート(6a)よりも小さなガス抜きポート(10)であって、前記ピストン溝(8)を通じて前記掃気ポート(6a)に前記空気ポート(4a)からの空気を供給する、その空気流動の初動を強めるために前記クランク室に常時連通するガス抜きポート(10)とを有し、
前記ガス抜きポート(10)が前記掃気通路(6)に連通し、
該ガス抜きポート(10)が、前記掃気ポート(6a)よりも低位である前記クランク室側に位置し、
前記ピストンが上昇する過程において、前記ピストン溝(8)が、前記ピストンが下死点から上死点に向かう過程で前記ガス抜きポート(10)と連通し、次いで前記掃気ポート(6a)と連通する過程で、前記空気ポート(4a)と連通した前記ピストン溝(8)が前記掃気ポート(6a)と連通する前に、前記空気ポート(4a)と連通したピストン溝(8)が前記ガス抜きポート(10)と連通して前記空気流動の初動を強め、
前記ピストンが上死点のときに、前記ピストン溝(8)は前記空気ポート(4a)と連通しない状態になることを特徴とする空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジン。
【請求項２】
前記ガス抜きポート(10)が、前記ピストン溝(8)の前記空気ポート(4a)とは反対側の端部と連通する位置に配置されている、請求項１に記載の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジン。
【請求項３】
前記ピストン溝(8)が、前記空気ポート(4a)と連通した状態で前記掃気ポート(6a)と前記ガス抜きポート(10)とに同時に連通する高さ寸法を有している、請求項１又は２に記載の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジン。
【請求項４】
前記掃気ポート(6a)が、前記エンジンの片側に複数配置され、
該複数の掃気ポート(6a)のうち、前記空気ポート(4a)から最も離れた掃気ポートに隣接した位置に前記ガス抜きポートが配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジン。
【請求項５】
前記ピストン溝が、前記クランク室に通じる圧力伝達透孔(60)を備えている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に２サイクル内燃エンジンに関し、より詳しくは掃気行程において最初に空気を燃焼室に導入する空気先導型のエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
２サイクル内燃エンジンは、刈払機、チェーンソーなどの携帯型作業機に多用されている。この種の２サイクル内燃エンジンは、クランク室と燃焼室とを連通する掃気通路を有している。クランク室で予圧縮された混合気は掃気通路を通じて燃焼室に導入され、この混合気によって掃気が行われる。
【０００３】
混合気で掃気する形式の２サイクルエンジンは、周知のように「混合気（新気）の吹き抜け」の問題を有している。この問題に対して空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンが提案され、既に実用化されている（特許文献１）。空気先導型層状掃気式エンジンは、掃気に先立って掃気通路に空気を充填する。掃気行程では、先ず掃気通路の空気が燃焼室に吐出され、次いでクランク室の混合気が掃気通路を通じて燃焼室に導入される。
【０００４】
図１４は、従来の空気先導型層状掃気式エンジンに関する図である。この図１４は、線図の錯綜を避けるためにピストンの図示を省略してある。図中、参照符号１００はシリンダ壁を示す。シリンダ壁１００には、空気通路１０２と混合気通路（図示せず）が開口している。空気ポートを参照符号１０２ａで図示してある。シリンダ壁１００には、また、掃気通路１０４の掃気ポート１０４ａが開口している。掃気通路１０４はクランク室に連通している。空気ポート１０２ａ及び掃気ポート１０４ａは共にピストンによって開閉される。ピストンはその周面に溝１０６を有している。このピストン溝１０６は周方向に延びている。
【０００５】
図１４の(I)から(III)は、ピストンが上昇する過程の状態を示し、図１４の(II)は、図１４の(I)よりもピストンが上昇した状態を示す。図１４の(III)は、図１４の(II)の位置よりもピストンが上昇した状態を示す。
【０００６】
図１４の(I)を参照して、ピストン溝１０６には、前回の掃気の際の吹き返しガスが混在している。この吹き返しガスは混合気成分を含んでいる。ピストン溝１０６に残留している吹き返しガスをドットで示す。ピストンが下死点から上昇することに伴ってクランク室は負圧になる。図１４の(II)は、ピストン溝１０６が空気ポート１０２ａに連通した状態を示す。この図１４の(II)の状態では、ピストン溝１０６は掃気ポート１０４ａと連通していない。このことから、ピストン溝１０６が空気ポート１０２ａと連通しても、空気ポート１０２ａからピストン溝１０６へ空気が流入しない。換言すれば、ピストン溝１０６内の吹き返しガスは流動しない。
【０００７】
図１４の(III)は、ピストン溝１０６が空気ポート１０２ａに連通すると共に掃気ポート１０４ａに連通した状態を示す。ピストン溝１０６が掃気ポート１０４ａに連通することで、ピストン溝１０６を介して空気ポート１０２ａから掃気通路１０４に空気を供給できる状態になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】US 6,857,402 B2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１４の(III)を参照して、従来の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンでは、理論的には、ピストン溝１０６が掃気ポート１０４ａに連通することで初めてピストン溝１０６内のガスに流動が発生する。そして、ピストン溝１０６内のガスが先ず掃気通路１０４に入り、次いで空気が空気ポート１０２ａからピストン溝１０６を通じて掃気通路１０４に入る。したがって、ピストン溝１０６から掃気通路１０４に空気が入るタイミングは、ピストン溝１０６が掃気通路１０４に連通し始めたタイミングよりも遅くなる。
【００１０】
周知のように、作業機用の空気先導型２サイクル内燃エンジンにはピストンバルブ式が採用されている。すなわち、ピストンによって空気ポート１０２ａや掃気ポート１０４ａ、排気ポートなどが開閉される。ピストンバルブ式のエンジンは、ピストンを介して連通・遮断される２つの空間又は通路の間の圧力バランスによってガスの流れが制御される。
【００１１】
作業機用の２サイクルエンジンは、例えば10,000rpmという高回転で運転される。このことから、上述したタイミングの遅れは掃気通路１０４の空気の充填効率に大きな影響を及ぼす。換言すれば、従来の層状掃気式２サイクルエンジンは、各サイクル毎に掃気通路１０４に空気を充填する、その確実性を担保するのが難しいという本質的な問題を有している。
【００１２】
空気先導型層状掃気式のエンジンは、掃気行程において、先ず空気で既燃ガスを排気し、その後で混合気を燃焼室に充填する。理論的には、空気先導型層状掃気式を採用することでエミッション特性を大幅に改善できるはずである。しかし、上記の本質的な問題によって、エミッション特性の改善効果は限定的なものになっているのが実情である。
【００１３】
上記のタイミングの遅れに対処するために、ピストン溝１０６が掃気ポート１０４ａと連通するタイミングを著しく早くすることが提案されている。しかし、この構成を採用したときには、掃気通路１０４に残存していた混合気成分が、空気通路１０２側に流れ込み易くなり、エミッション特性の改善効果を低下させてしまう。
【００１４】
本発明の目的は、ピストン溝を通じて掃気通路に空気を供給する、その確実性を改善することのできる空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンを提供することにある。
【００１５】
本発明の更なる目的は、ピストン溝を通じて掃気通路に空気を供給する、その空気の供給量の確実性を改善することのできる空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンを提供することにある。
【００１６】
本発明の更なる目的は、ピストン溝を通じて掃気通路に空気を供給する、その空気の供給タイミングの確実性を改善することのできる空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
シリンダ壁に開口し且つピストンによって開閉される空気ポートと、
前記シリンダ壁に開口し且つ前記ピストンによって開閉される掃気ポートを有する掃気通路であって、クランク室に連通する掃気通路と、
前記ピストンの周面に形成され、前記空気ポートと前記掃気ポートとを連通させることのできるピストン溝と、
前記掃気ポートから独立して前記シリンダ壁に開口し且つ前記ピストンによって開閉される、前記掃気ポートよりも小さなガス抜きポートであって、前記ピストン溝を通じて前記掃気ポートに前記空気ポートからの空気を供給する、その空気流動の初動を強めるために前記クランク室に常時連通するガス抜きポートとを有し、
前記ガス抜きポートが前記掃気通路に連通し、
該ガス抜きポートが、前記掃気ポートよりも低位である前記クランク室側に位置し、
前記ピストンが上昇する過程において、前記ピストン溝が、前記ピストンが下死点から上死点に向かう過程で前記ガス抜きポートと連通し、次いで前記掃気ポートと連通する過程で、前記空気ポートと連通した前記ピストン溝が前記掃気ポートと連通する前に、前記空気ポートと連通したピストン溝が前記ガス抜きポートと連通して前記空気流動の初動を強め、
前記ピストンが上死点のときに、前記ピストン溝は前記空気ポートと連通しない状態になることを特徴とする空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンを提供することにより達成される。
【００１８】
図１は、本発明の概念を説明するための図である。図１を参照して、参照符号２はシリンダ壁を示し、図１４に図示のシリンダ壁１００に対応している。図１の参照符号４は空気通路を示し、また、４ａは空気ポートを示し、図１４に図示の空気通路１０２及び空気ポート１０２ａに対応している。図１の参照符号６は掃気通路を示し、また、６ａは掃気ポートを示し、図１４に図示の掃気通路１０４、掃気ポート１０４ａに対応している。図１の参照符号８はピストン溝を示し、図１４のピストン溝１０６に対応している。
【００１９】
引き続き図１を参照して、シリンダ壁２には、掃気ポート６ａのシリンダ軸方向の下方且つ隣接してガス抜きポート１０が形成されている。ガス抜きポート１０は、ピストンが下死点に位置するときには燃焼室に開口しないように設定されている。つまり、下死点に位置するピストンはガス抜きポート１０を閉じるように設定されている。ガス抜きポート１０の配置位置は、好ましくは、下死点に位置するピストンのピストンリングの上辺よりも下に位置するのがよい。ガス抜きポート１０は掃気ポート６ａから独立しており、ガス抜きポート１０は、空気ポート４ａ、掃気ポート６ａと同様に、ピストンによって開閉される。ガス抜きポート１０は掃気通路６を介してクランク室と連通している。
【００２０】
図１の(I)から(III)はピストンが上昇する過程の状態を示す。図１の(II)は、図１の(I)よりもピストンが上昇し、空気ポート４ａと連通しているピストン溝８がガス抜きポート１０と連通した状態を示す。図１の(III)は、図１の(II)の位置よりもピストンがシリンダ軸方向に上昇し、ピストン溝８が掃気ポート６ａと連通した状態を示す。
【００２１】
ピストンが下死点から上昇する過程でクランク室は負圧になる。ピストンが上昇する過程で、ピストン溝８が空気ポート４ａと連通するまでは、ピストン溝８内の吹き返しガスは流動しない（図１の(I)）。ピストンが更に上昇してピストン溝８がガス抜きポート１０と連通すると（図１の(II)）、ピストン溝８はガス抜きポート１０を介してクランク室と連通する。これにより、ピストン溝８の吹き返しガスはガス抜きポート１０を通じてクランク室に移動することができる。ピストン溝８内の吹き返しガスがクランク室に向けて流動するのに伴って空気ポート４ａから空気がピストン溝８に入ることができる。
【００２２】
すなわち、ピストン溝８がガス抜きポート１０と連通すると、ピストン溝８の内部には、空気ポート４ａからガス抜きポート１０を介してクランク室に向かうガスの流動が発生する。
【００２３】
ピストンが更に上昇してピストン溝８が掃気ポート６ａと連通すると、既にガスの流動が発生しているピストン溝８のガスの流れが掃気ポート６ａに対して継続される（図１の(III)）。したがって、ピストン溝８が掃気ポート６ａと連通すると同時に空気がピストン溝８を通じて掃気ポート６ａに入り込むことができる。
【００２４】
すなわち、本発明によれば、ガス抜きポート１０を通じてピストン溝８を負圧のクランク室に連通させることで、ピストン溝８が掃気ポート６ａと連通するのに先だってピストン溝８内にガスの流動が生成される。これにより、ピストン溝８が掃気ポート６ａと連通すると同時に、ピストン溝８を通じて掃気ポート６ａに空気を充填する、その空気流動の初動を強めることができる。そして、この初動を強めることで、各サイクル毎に掃気通路６に空気を充填する、その確実性を高めることができる。
【００２５】
本発明に含まれるピストン溝８は、シリンダ軸方向にピストンが上昇する過程で、空気ポート４ａと連通したピストン溝８が掃気ポート６ａとガス抜きポート１０とに同時に連通する高さ寸法を有していてもよい（図２）。また、本発明に含まれるピストン溝８は、ピストンが上死点に位置して掃気ポート６ａと連通したときに、空気ポート４ａ、ガス抜きポート１０との連通が遮断される高さ寸法を有していてもよい（図３）。この高さ寸法を有するピストン溝８は、ピストンが上昇する過程で、先ずガス抜きポート１０と連通し、次いで空気ポート４ａと連通する。
【００２６】
図４は、図１に図示のエンジンの変形例を示す。図４に図示のエンジンは、シリンダ壁２に形成したガス抜きポート１０を有する点で図１のエンジンと同じである。図４に図示のエンジンは、ピストン溝８に形成された圧力伝達透孔１２を有する。圧力伝達透孔１２はクランク室に常時連通している。
【００２７】
図４の(I)から(IV)はピストンが上昇する過程の状態を示す。図４の(II)は、図４の(I)よりもピストンが上昇し、ピストン溝８が空気ポート４ａと連通する直前の状態を示す。図４の(III)は、図４の(II)の位置よりもピストンが上昇し、空気ポート４ａと連通しているピストン溝８がガス抜きポート１０と連通した状態を示す。図４の(IV)は、図４の(III)の位置よりもピストンが上昇し、ピストン溝８が掃気ポート６ａと連通した状態を示す。
【００２８】
ピストンが下死点から上昇する過程でクランク室は負圧になる。ピストンが上昇する過程で、クランク室の負圧は圧力伝達透孔１２を通じてピストン溝８に影響を及ぼす。これにより、ピストン溝８の内部の圧力は低下し始めると共に、この圧力低下に伴ってピストン溝８内の吹き返しガスが流動し始める（図４の(II)）。
【００２９】
ピストンが上昇して、ピストン溝８がガス抜きポート１０と連通すると（図４の(III)）、ピストン溝８の吹き返しガスはガス抜きポート１０を通じてクランク室に移動することができる。ピストン溝８内のガスがクランク室に向けて流動するのに伴って空気ポート４ａから空気がピストン溝８に入ることができる。
【００３０】
ピストンが更に上昇してピストン溝８が掃気ポート６ａと連通すると、既にガスの流動が発生しているピストン溝８のガスの流れが掃気ポート６ａに対して継続される（図４の(IV)）。したがって、ピストン溝８が掃気ポート６ａと連通すると同時に空気がピストン溝８を通じて掃気ポート６ａに入り込むことができる。
【００３１】
本発明によれば、ピストン溝８が掃気通路６と連通する前に、ピストン溝８の内部でガスの流動を開始させることができる。これにより、ピストン溝８が掃気通路６と連通すると同時に掃気通路６に対してピストン溝８を通じてガスを流入させることができる。したがって、ピストン溝８を通じて掃気通路６に空気を充填する、その確実性を高めることができる。
【００３２】
本発明の他の目的及び本発明の作用効果は、以下の本発明の好ましい実施例の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】発明の構成及び作用を説明するための図であり、(I)はピストンが下死点から上昇し、ピストン溝が空気ポートと連通する直前の状態を示し、(II)は更にピストンが上昇し、空気ポートに連通した状態のピストン溝がガス抜きポートに連通した状態を示し、(III)は更にピストンが上昇し、ピストン溝が掃気ポートと連通した状態を示す。
【図２】本発明に含まれるピストン溝の高さ寸法の設定を説明するために、ピストン溝の一例を示す図である。
【図３】本発明に含まれるピストン溝の高さ寸法の設定を説明するために、ピストン溝の他の例を示す図である。
【図４】発明に含まれる他の構成及び作用を説明するための図であり、(I)はピストンが下死点から上昇し始めた状態を示し、(II)はピストン溝が空気ポートと連通する直前の状態を示し、(III)は更にピストンが上昇し、空気ポートに連通した状態のピストン溝がガス抜きポートに連通した状態を示し、(IV)は更にピストンが上昇し、ピストン溝が掃気ポートと連通した状態を示す。
【図５】実施例の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンに含まれるピストンの斜視図である。
【図６】実施例の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンに含まれるシリンダの構成を説明するための図である。
【図７】実施例の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンを、その排気通路の高さレベルで切断した横断面図である。
【図８】変形例の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンに含まれるシリンダの構成を説明するための図である。
【図９】上下幅が比較的大きいピストン溝を備えたピストンを含む実施例の２サイクルエンジンのピストン上昇過程での状態を説明するための図であり、(I)はピストンが下死点に位置しているときの状態を示し、(II)はピストンが下死点から上昇した状態を示し、(III)は更にピストンが上昇してピストン溝が空気ポートと連通した状態を示し、(IV)は更にピストンが上昇してピストン溝がガス抜きポートと連通した状態を示し、(V)はピストンが上死点に位置したときの状態を示す。
【図１０】上下幅が比較的小さいピストン溝を備えたピストンを含む実施例の２サイクルエンジンのピストン上昇過程での状態を説明するための図であり、(I)はピストンが下死点に位置しているときの状態を示し、(II)はピストンが下死点から上昇した状態を示し、(III)は更にピストンが上昇してピストン溝が空気ポートと連通した直後の状態を示し、(IV)は更にピストンが上昇してピストン溝がガス抜きポートと連通した状態を示し、(V)はピストンが上死点に位置したときの状態を示す。
【図１１】変形例の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンに含まれるピストンの斜視図である。
【図１２】図１１に図示のピストンのピストン溝を正面視した図である。
【図１３】図１１に図示のピストンを含むエンジンを、その排気通路の高さレベルで切断した横断面図である。
【図１４】従来の２サイクルエンジンのピストン上昇過程での状態を説明するための図であり、(I)はピストン溝が空気ポートと連通する直前の状態を示し、(II)は、ピストンが上昇して、ピストン溝が空気ポートと連通した状態を示し、(III)は更にピストンが上昇して、空気ポートと連通した状態のピストン溝が掃気ポートと連通した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００３４】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００３５】
図５は、実施例の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンに含まれるピストンを示す。図５を参照して、ピストン２０は、その周面にピストン溝２２を有している。ピストン２０はピストンピン孔２４を有し、このピストンピン孔２４に挿入したピストンピン（図示せず）によってコンロッド（図示せず）に連結される。
【００３６】
このピストン２０は図６に図示のシリンダ２６に上下動自在に嵌装される。シリンダ２６は、平面視したときに左右の各々に第１、第２の掃気通路３０、３２を有し、この第１、第２の掃気通路３０、３２はクランク室３４に連通している。シリンダ壁２８には、第１、第２の掃気ポート３０a、３２aが開口している。第１の掃気ポート３０aは第１の掃気通路３０に連通している。第２の掃気ポート３２aは第２の掃気通路３２に連通している。すなわち、実施例のエンジンは掃気４流式のエンジンである。
【００３７】
図中、参照符号３６は排気通路を示す。また、参照符号３８は空気通路を示し、３８aは空気ポートを示す。また、参照符号４０は混合気通路を示す。空気通路３８には空気が供給される。混合気通路４０には気化器（図示せず）によって生成された混合気が供給され、混合気はクランク室３４に供給される。参照符号４２は点火プラグを示す。
【００３８】
引き続き図６を参照して、シリンダ壁２８には、追加のポートとしてガス抜きポート４６が形成されている。ガス抜きポート４６は第１掃気通路３０を介してクランク室３４に連通している。
【００３９】
図７は、実施例の空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジン５０の横断面図である。図７を参照して、左右に夫々位置する第１掃気ポート３０ａ及び第２掃気ポート３２ａは、排気通路３６とは反対側の方向に指向されている。すなわち、実施例の２サイクルエンジン５０は反転掃気式のエンジンである。なお、図７は、ピストン溝２２が第１、第２の掃気ポート３０a、３２aと連通した状態を示す。この状態で、ピストン溝２２を通じて空気が第１、第２掃気通路３０、３２に供給される。
【００４０】
図８は、図６に図示のシリンダ２６の変形例のシリンダ５２を示す。このシリンダ５２も、第１、第２の掃気通路３０、３２を有し、第１、第２の掃気ポート３０a、３２aはシリンダ壁５４に開口している。また、シリンダ壁５４にはガス抜きポート４６が開口している。ガス抜きポート４６は、第１、第２の掃気通路３０、３２から独立したガス抜き通路５６を通じてクランク室３４に連通している。
【００４１】
ピストン溝２２はピストン２０の周方向に延びている。そして、ガス抜きポート４６は、排気ポート側に位置する第１掃気ポート３０aに隣接した位置に配設されている。
【００４２】
図９、図１０は、ピストン上昇の過程でピストン溝２２を通じて第1、第２の掃気通路３０、３２（この図９、図１０では第1、第２の掃気ポート３０a、３２aだけを図示してある。）に空気を供給する具体例を説明する。図９に図示のエンジン５０Ａは、ピストン溝２２の容積を拡大する方法として上方に拡大した構成を有している。図１０に図示のエンジン５０Ｂは、ピストン溝２２を形成する位置がピストンピン孔２４（図５）の下方に配置されている。ピストン溝２２は、その上下幅が図９に図示のピストン溝２２よりも小さい。
【００４３】
ピストン溝２２の上下幅が比較的大きい図９のエンジン５０Ａを説明する。図９の(I)は、下死点に位置するピストン２０を示す。ピストン２０が下死点から上昇する（図９の(II)）とクランク室３４が負圧になる。ピストン２０が更に上昇してピストン溝２２が空気ポート３８aと連通してもガス抜きポート４６と連通するまではピストン溝２２の内部のガスは流動しない（図９の(III)）。
【００４４】
ピストン２０が更に上昇して、空気ポート３８aと連通しているピストン溝２２がガス抜きポート４６と連通すると、ピストン溝２２の中のガスがガス抜きポート４６を介してクランク室３４に引き込まれ、これに追従して空気ポート３８aからピストン溝２２に空気が引き込まれる（図９の(IV)）。すなわち、ピストン溝２２の内部においてガスの流動が発生する。
【００４５】
そして、ピストン２０が更に上昇して上死点に達すると、第１、第２の掃気ポート３０a、３２aがピストン溝２２と連通した状態になる一方で、ガス抜きポート４６はピストン２０によって閉じた状態になる（図９の(V)）。変形例として、ピストン２０が上死点に位置するとき、ガス抜きポート４６はクランク室３４に開口してもよい。
【００４６】
図９の(IV)の状態でピストン溝２２の内部にガスの流動が生成されると、その直後から図９の(V)の状態（上死点）まで第１、第２の掃気ポート３０a、３２aがピストン溝２２と連通して第１、第２の掃気ポート３０a、３２aに空気が入り込む状態が作られる。したがって、空気ポート３８aを通じて空気通路３８から空気をピストン溝２２に引き込み、そして、この空気を第１、第２の掃気ポート３０a、３２aから第１、第２の掃気通路３０、３２に充填する確実性を高めることができる。
【００４７】
ピストン溝２２の上下幅が比較的小さい図１０のエンジン５０Ｂを説明する。図１０の(I)は、下死点に位置するピストン２０を示す。ピストン２０が下死点から上昇するとクランク室３４が負圧になるが、ピストン２０が更に上昇してピストン溝２２がガス抜きポート４６と連通するまでピストン溝２２のガスは流動しない（図１０の(II)、(III)）。
【００４８】
ピストン２０が更に上昇してピストン溝２２がガス抜きポート４６と連通すると、クランク室３４の負圧がピストン溝２２に作用し、ピストン溝２２内のガスがガス抜きポート４６を通じて第１掃気通路３０に吸い込まれる。また、空気通路３８の空気は空気ポート３８aを通じてピストン溝２２に引き込まれる。すなわち、ピストン溝２２がガス抜きポート４６と連通すると同時にピストン溝２２の内部でガスの流動が発生する。
【００４９】
ピストン２０が更に上昇して上死点に達すると、第１、第２の掃気ポート３０a、３２aがピストン溝２２と連通した状態になる一方で、ガス抜きポート４６はピストン２０によって閉じた状態になる（図１０の(V)）。図１０の(IV)の状態でピストン溝２２の内部にガスの流動が生成されると、その直後から図１０の(V)の状態まで第１、第２の掃気ポート３０a、３２aがピストン溝２２と連通して第１、第２の掃気ポート３０a、３２aに空気が入り込む状態が作られる。したがって、空気ポート３８aを通じて空気通路３８から空気をピストン溝２２に引き込み、そして、この空気を第１、第２の掃気ポート３０a、３２aから第１、第２の掃気通路３０、３２に充填する確実性を高めることができる。
【００５０】
図１１〜図１３は上述したエンジンの変形例に関連した図である。図１１〜図１３に図示の変形例は、前述した図４に関連している。図１１〜図１３に図示のエンジンに含まれるピストン２０は、ピストン溝２２に圧力伝達透孔６０が形成され、この圧力伝達透孔６０は、常時、クランク室３４に連通している。図１１〜図１３に図示の圧力伝達透孔６０は、図４を参照して説明した圧力伝達透孔１２に対応している。
【００５１】
圧力伝達透孔６０はピストン溝２２の任意の箇所に配置してもよい。実験によれば、ピストン溝２２の下流側に配置するのが効果的であることが分かった。図１２を参照して、一点鎖線はピストンピン孔２４を通る垂線ＶＬである。圧力伝達透孔６０は、ピストンピン孔２４を通過する垂線ＶＬよりも下流側（図１２の左側）に配置するのが、ピストン溝２２内に好ましいガスの流れを生成するのに効果的である。すなわち、圧力伝達透孔６０は、排気ポート側に位置する第１掃気ポート３０aに隣接した位置に配設されるのが好ましい。
【００５２】
圧力伝達透孔６０は、直径0.1mm〜3.0mm、好ましくは直径0.5mm〜2.5mm、最も好ましくは直径1.0mm〜2.0mmであるのがよい。実施例では、圧力伝達透孔６０はピストン溝２２のガスの流れ方向下流端つまり図１２の左端（排気ポート側の端）に配置され、また、ピストン溝２２を正面視したときにピストン溝２２の下側(クランク室側)に位置決めされている。
【００５３】
実施例のエンジンによれば、掃気通路に空気を充填する、その確実性を高めることができる。このことは、ピストン溝と掃気ポートとが連通するタイミング及びピストン溝と空気ポートとが連通するタイミングの最適化に貢献できることを意味している。これにより、空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンの排気ガスのエミッション特性を改善しつつ出力を高めることができる。
【００５４】
なお、実施例では、典型例として片側に２つの掃気ポート３０a、３２aを備え、各側の２つの掃気ポート３０a、３２aが互いに対称に配置されたエンジンを例に説明したが、本発明はこれに限定されないのは言うまでもない。本発明は例えば次の変形例を包含する。
【００５５】
（１）片側に１つの掃気ポートを備えたエンジン。
（２）各側の単数又は複数の掃気ポートが非対称に配置されたエンジン。
（３）実施例では、片側に複数の掃気ポート３０a、３２aの各々が独立した掃気通路３０、３２を備えているが、これを例えばＹ字状に延びる一つの掃気通路で構成したエンジン。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は空気先導型層状掃気式２サイクル内燃エンジンに適用することができる。本発明は、刈払機、チェーンソーなどの携帯作業機に搭載される単気筒空冷エンジンに好適に適用される。
【符号の説明】
【００５７】
２０  ピストン
２２  ピストン溝
２４  ピストンピン孔
ＶＬ  ピストンピン孔を通る垂線
２６  シリンダ
２８  シリンダ壁
３０  第１掃気通路
３０a  第１掃気ポート
３２  第２掃気通路
３２a  第２掃気ポート
３４  クランク室
３６  排気通路
３８  空気通路
３８a  空気ポート
４６  ガス抜きポート
１２、６０  圧力伝達透孔
【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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