(57)【要約】【課題】大きな構造的設計変更を伴うことなく、出力の増大が図れ、しかも、効果的に排気ガス中の全炭化水素成分の低減化を図ることができる２サイクルエンジンを提供する。【解決手段】２サイクルエンジンのシリンダ内面において、排気口１の中心軸およびシリンダ２の中心軸を対称軸Ｏとするシリンダ内壁３に、前記排気口１と反対側の壁面３ａに向かって掃気流を吹き上げる３対の第１、第２、第３の掃気口４ａ，４ｂ，４ｃを設けるとともに、この３対の第１、第２、第３の掃気口４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれの対の掃気口からの掃気流が互いに衝突して燃料粒子の霧化が促進されるように、それぞれの対の掃気口の中心軸４ａｏ，４ｂｏ，４ｃｏの方向が、他の対のそれと異なるように設けたことを特徴とする２サイクルエンジン。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２サイクルエンジンのシリンダ内面において、排気口（１）の中心軸およびシリンダ（２）の中心軸を対称軸（Ｏ）とするシリンダ内壁（３）に、前記排気口（１）と反対側の壁面（３ａ）に向かって掃気流を吹き上げる３対の第１、第２、第３の掃気口（４ａ，４ｂ，４ｃ）を設けると共に、
この３対の第１、第２、第３の掃気口（４ａ，４ｂ，４ｃ）は、それぞれの対の掃気口からの掃気流が互いに衝突して燃料粒子の霧化が促進されるように、それぞれの対の掃気口の中心軸（４ａｏ，４ｂｏ，４ｃｏ）の方向が、他の対の掃気口の中心軸の方向と異なるように設けたことを特徴とする２サイクルエンジン。
【請求項２】
前記３対の第１の掃気口（４ａ）の斜上方掃気流角（αｖ）を３０°〜４０°、第２の掃気口（４ｂ）の斜上方掃気流角（βｖ）を２０°〜３０°、第３の掃気口（４ｃ）の斜上方掃気流角（γｖ）を５°〜２０°とした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３対の第１の掃気口（４ａ）の排気口（１）に遠い側の斜水平掃気流角（αＨ１）を１４５°〜１５５°で、排気口（１）に近い側の斜水平掃気流角（αＨ２）を１２５°〜１３５°、
第２の掃気口（４ｂ）の排気口（１）に遠い側の斜水平掃気流角（βＨ１）を１１５°〜１２５°で、排気口（１）に近い側の斜水平掃気流角（βＨ２）を１１５°〜１２５°、
第３の掃気口（４ｃ）の排気口（１）に遠い側の斜水平掃気流角（γＨ１）を１１５°〜１２５°で、排気口（１）に近い側の斜水平掃気流角（γＨ２）を１１５°〜１２５°と、
した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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、刈払機やチェーンソー等の小型作業機用の排気量２０〜８０ｃｃ程度の小型空冷２サイクルガソリンエンジンにおいて、出力を損なうことなく排気ガス中の有機成分、全炭化水素（ＴＨＣ）の低減化を図るように改良したものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般の２サイクルエンジンでは、特に未燃焼混合気（いわゆる生ガス）がシリンダ内に充填される掃気行程で、この生ガスの一部がそのまま排気ガスとして排出されるため、この排気ガス中の全炭化水素を低減することは困難とされている。
そこで、先行技術として、図８に示すように、排気口１０を二分割する縦断面Ｆを挟んで対称的に、シュニューレ掃気式を採用する前記排気口１０側に位置する一対の第一掃気口９Ａ，９Ａと、前記排気口１０と反対側に位置する一対の第二掃気口９Ｂ，９Ｂとが設けられた２サイクル内燃エンジンにおいて、前記第一掃気口９Ａ，９Ａから吹き出された掃気流が形成する前記排気口１０側の斜水平掃気流角（α）および前記排気口１０と反対側の斜水平掃気流角（β）が共に１１６°〜１２４°とされ、かつ、前記第二掃気口９Ｂ，９Ｂから吹き出される掃気流が形成する前記排気１０側の斜水平掃気流角（γ）が１２６°〜１３４°とされると共に、前記排気口１０と反対側の斜水平掃気流角（δ）が１４６°〜１５４°とされていて、前記第一掃気口９Ａ，９Ａから吹き出される掃気流同士が相互に衝突されると共に、前記第二掃気口９Ｂ，９Ｂから吹き出される掃気流同士も相互に衝突されることを特徴とする２サイクル内燃エンジンが提供されている。なお、図中、符号Ｓａは前記第一掃気口９Ａ，９Ａの水平断面積、符号Ｓｂは前記第二掃気口９Ｂ，９Ｂの水平断面積である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３４９２７号公報（特許請求の範囲および図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来のような２サイクル内燃エンジンにおいては、前記第一掃気口９Ａ，９Ａから吹き出される掃気流同士が相互に衝突されると共に、前記第二掃気口９Ｂ，９Ｂから吹き出される掃気流同士も相互に衝突されて、掃気流に含まれる燃料粒子同士が衝突して霧化が促進され、この霧化された掃気流が排気口１０と反対側の壁面で反転されてから排気口１０に向かうようなループが、４掃気口や２掃気口を設けた２サイクルエンジンでは、まだ十分に形成されているとは言えず、更なる改善が要望されていた。また、新気（混合気）の一部が排気口に直接抜け出ることは避けられず、排気ガス中の有害成分（特にＨＣ成分）の低減化も、満足できるものとは言いがたかった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは掃気口の対の数を従来のものより多くして、掃気流同士の相互衝突を正確にさせることと、さらに掃気口を多くすることにより、掃気流（混合気の一部）に含まれる燃料粒子同士の衝突を正確かつ確実にさせて、霧化が更に促進されるとと共に、対をなす３つの掃気口からの掃気流が、点火プラグの点火部の近傍を通り排気口へ流れる広域なループを形成することにより、出力の増大を図ることができると共に、効果的に排気ガス中の有害成分の低減化を図ることができ、かつ、
それぞれの掃気流が適切な合流位置をとって上昇してループを形成するのが極めてスムーズに行われるため、排気ガスの浄化作用および燃費を一層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にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記のような課題を解決するために、請求項１に係る発明は、２サイクルエンジンのシリンダ内面において、排気口（１）の中心軸およびシリンダ（２）の中心軸を対称軸（Ｏ）とするシリンダ内壁（３）に、前記排気口（１）と反対側の壁面（３ａ）に向かって掃気流を吹き上げる３対の第１、第２、第３の掃気口（４ａ，４ｂ，４ｃ）を設けると共に、この３対の第１、第２、第３の掃気口（４ａ，４ｂ，４ｃ）は、それぞれの対の掃気口からの掃気流が互いに衝突して燃料粒子の霧化が促進されるように、それぞれの対の掃気口の中心軸（４ａｏ，４ｂｏ，４ｃｏ）の方向が、他の対の掃気口の中心軸の方向と異なるように設けたことを特徴とする２サイクルエンジンとしたものである。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、前記３対の第１の掃気口（４ａ）の斜上方掃気流角（αｖ）を３０°〜４０°、第２の掃気口（４ｂ）の斜上方掃気流角（βｖ）を２０°〜３０°、第３の掃気口（４ｃ）の斜上方掃気流角（γｖ）を５°〜２０°としたことを特徴とする請求項１に記載の２サイクルエンジンとしたものである。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、前記３対の第１の掃気口（４ａ）の排気口（１）に遠い側の斜水平掃気流角（αＨ１）を１４５°〜１５５°で、排気口（１）に近い側の斜水平掃気流角（αＨ２）を１２５°〜１３５°、第２の掃気口（４ｂ）の排気口（１）に遠い側の斜水平掃気流角（βＨ１）を１１５°〜１２５°で、排気口（１）に近い側の斜水平掃気流角（βＨ２）を１１５°〜１２５°、第３の掃気口（４ｃ）の排気口（１）に遠い側の斜水平掃気流角（γＨ１）を１１５°〜１２５°で、排気口（１）に近い側の斜水平掃気流角（γＨ２）を１１５°〜１２５°としたことを特徴とする請求項１に記載の２サイクルエンジンとしたものである。
【００１０】
本発明の２サイクルエンジンのように、排気口（１）の中心軸およびシリンダ（２）の中心軸を対称軸（Ｏ）とするシリンダ内壁（３）に、前記排気口（１）と反対側の壁面（３ａ）に向かって掃気流を吹き上げる３対の掃気口（４ａ，４ｂ，４ｃ）を、掃気流同士の衝突が異なった位置で行われるように設けることによって、掃気流に含まれる燃料粒子同士の衝突を効率よくして、霧化が更に促進されると共に、掃気流が排気口（１）と反対側の壁面で反転されてから排気口（１）に向かうループの形成がスムーズに行われるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の２サイクルエンジンの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は請求項１に係る発明の要部を示すシリンダの横断面であり、請求項１に係る発明は、２サイクルエンジンのシリンダ内面において、排気口１の中心軸およびシリンダ２の中心軸を対称軸Ｏとするシリンダ内壁３に、前記排気口１と対向する反対側の壁面３ａに向かって掃気流を吹き上げる３対の第１、第２、第３の掃気口４ａ，４ｂ，４ｃが設けられている。この３対の第１、第２、第３の掃気口４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれの対の掃気口からの掃気流が互いに衝突して燃料粒子の霧化が促進されるように、それぞれの対の掃気口の中心軸４ａｏ，４ｂｏ，４ｃｏの方向が、他の対の掃気口の中心軸の方向と異なるように設けられた２サイクルエンジンとしたものである。
【００１２】
なお、図１は本発明を備えた２サイクルエンジンの縦断面図であり、点火プラグ１１が配設されたシリンダ２内に摺動自在に設けたピストン１２は、クランク室１３内で回転するバランスウエイト１４を備えた回転軸１５に、コンロッド１６を介して連結されている。前記クランク室１３には、図示していない氣化器からの混合気が吸入口から供給されるようになっている。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、図３、図４、図５に示すように、前記３対の第１の掃気口４ａの斜上方掃気流角αｖを３０°〜４０°（図３参照）、第２の掃気口４ｂの斜上方掃気流角βｖを２０°〜３０°（図４参照）、第３の掃気口４ｃの斜上方掃気流角γｖを５°〜２０°（図５参照）としたことを特徴とする請求項１に記載の２サイクルエンジンとしたものである。
【００１４】
また、請求項３に係る発明は、図６に示すように、前記３対の第１の掃気口４ａの排気口１に遠い側の斜水平掃気流角αＨ１を１４５°〜１５５°で排気口１に近い側の斜水平掃気流角αＨ２を１２５°〜１３５°、第２の掃気口４ｂの排気口１に遠い側の斜水平掃気流角βＨ１を１１５°〜１２５°で排気口１に近い側の斜水平掃気流角βＨ２を１１５°〜１２５°、第３の掃気口４ｃの排気口１に遠い側の斜水平掃気流角γＨ１を１１５°〜１２５°で排気口１に近い側の斜水平掃気流角γＨ２を１１５°〜１２５°としたことを特徴とする請求項１に記載の２サイクルエンジンとしたものである。
【００１５】
前記請求項１乃至請求項３に係る発明のような２サイクルエンジンとしたので、すなわち、排気口１の中心軸およびシリンダ２の中心軸を対称軸Ｏとするシリンダ内壁３に、前記排気口１と反対側の壁面３ａに向かって掃気流を吹き上げる３対の掃気口４ａ，４ｂ，４ｃを、掃気流同士の衝突が異なった位置で行われるように設ける。つまり、図２に示すように、３対の第１、第２、第３の掃気口４ａ，４ｂ，４ｃの中心軸４ａｏ，４ｂｏ，４ｃｏは、排気口１に遠い掃気口ほど、より排気口１から遠く、かつ、シリンダの高い位置に交差位置がくるように、前記斜水平掃気角および斜上方掃気流角を設けると、３つの掃気口からの掃気流は、排気口１より遠いシリンダの内壁３ａに向かってそれぞれの角度で同時に噴出するため、前記内壁３ａに近いものから順に掃気流の衝突が発生し、図７に示すように、第１の掃気口４ａから吹き出された第１の掃気流Ａは、第２の掃気流Ｂが前記第１の掃気流Ａをシリンダ壁面に押すように流れ込んでくるために、上方にしか行き場がなくなり、それゆえにシリンダ壁面に沿って点火プラグ１１の点火部へと流れる。
【００１６】
第２の掃気流Ｂもまた、第３の掃気流Ｃが前記第２の掃気流Ｂをシリンダ壁面に押すように流れ込んでくるために、上方にしか行き場がなくなる。ここで、第２の掃気流Ｂは、排気口１と反対側の壁面３ａに近い第１の掃気口４ａから先行して上昇してくる第１の掃気流Ａに引き寄せられて、第１の掃気流Ａを追いかけるようにシリンダ壁面を流動する。
【００１７】
同様に、第３の掃気流Ｃもまた、先行して上昇してくる第２の掃気流Ｂに引き寄せられて、第２の掃気流Ｂを追いかけるようにシリンダ壁面を流動する。それゆえに、各掃気口から吹き出された掃気流は、異なる合流位置から一度、排気口１から遠ざかる方向に流れ、さらに、点火プラグ１１の点火部へと流れ、その後に反転して排気口１に流れるループを形成する。各掃気流の合流位置を適切な間隔で設けることにより、掃気流の流れは、シリンダ壁面に沿った広域なループを形成することができ、掃気流の整流作用が行われるため、掃気流の飛散が抑えられ、これらの掃気口４ａ，４ｂ，４ｃからシリンダ２の排気口１と反対側の壁面３ａに向かって斜上方および斜水平方向に吹き上げる掃気流同士の相互衝突を、従来より確実に行われるようにすることにより、掃気流に含まれる燃料粒子同士の衝突を効率よくして、霧化が更に促進され、出力の増大が図れ、その結果、効果的に排気ガス中の全炭化水素（ＴＨＣ）成分の低減化を図ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項３に係る発明の２サイクルエンジンは、以上説明したように構成したことにより、掃気口の対の数を従来のものより多くして、すなわち、排気口の中心軸およびシリンダの中心軸を対称軸とするシリンダ内壁に、前記排気口と反対側の壁面に向かって掃気流を吹き上げる３対の掃気口を、掃気流同士の衝突が異なった位置で行われるように設けることによって、すなわち、各掃気流の合流位置を適切な間隔で設けることにより、掃気流の流れは、シリンダ壁面に沿った広域なループを形成することができ、掃気流の整流作用が行われるため、掃気流の飛散が抑えられ、さらに、各掃気口から排気口と反対側のシリンダの壁面に向かって斜上方および斜水平方向に吹き上げる掃気流同士の相互衝突を従来より多く、確実に行われるようにすることにより、掃気流（混合気の一部）に含まれる燃料粒子同士の衝突による燃料粒子の霧化が更に促進され、出力の増大を図ることができると共に、効果的に排気ガス中の有害成分の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を備えた２サイクルエンジンの縦断正面図である。
【図２】請求項１に係る発明の２サイクルエンジンの要部を示す横断平面図である。
【図３】請求項２に係る発明の２サイクルエンジンの要部を示す縦断正面図である。
【図４】請求項２に係る発明の２サイクルエンジンの要部を示す縦断正面図である。
【図５】請求項２に係る発明の２サイクルエンジンの要部を示す縦断正面図である。
【図６】請求項３に係る発明の２サイクルエンジンの要部を示す横断平面図である。
【図７】本発明における掃気流の流れを説明する図である。
【図８】先行技術に係る発明の２サイクルエンジンを説明するための図である。
【符号の説明】
１    排気口
２    シリンダ
３    シリンダ内壁
３ａ  排気口と反対側の壁面
４ａ    第１の掃気口
４ｂ    第２の掃気口
４ｃ    第３の掃気口
４ａｏ    掃気口４ａの中心軸
４ｂｏ    掃気口４ｂの口中心軸
４ｃｏ    掃気口４ｃの口中心軸
αｖ            掃気口４ａの斜上方掃気流角
βｖ            掃気口４ｂの斜上方掃気流角
γｖ            掃気口４ｃの斜上方掃気流角
１１      点火プラグ
１２      ピストン
１３      クランク室
１４      バランスウエイト
１５      回転軸
１６      コンロッド
【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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