(57)【要約】  【課題】掃気ポートからピストン溝にリターンされる空気が、吸気ポートに流出してしまう量を減少させることのできるピストン溝形状とした、層状掃気２サイクルエンジンのピストンを提供する。  【解決手段】ピストン溝１２の底面１３から突出させた堰１５を形成し、同堰１５に、ピストン３の左側に配した吸気ポートからの先導空気を、堰１５における空気抵抗を減少させてピストン３の右側に配した掃気ポートに導く傾斜面１６と、掃気ポートからリターンする空気に空気抵抗を増大させて、同空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する邪魔部１５ｂとを形成した。  【選択図】図２
2005220746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路のシリンダ室側の開口部である掃気ポートと、先導空気が供給される吸気ポートとを繋げる先導空気通路としてのピストン溝を外表面に形成した、層状掃気２サイクルエンジンのピストンにおいて、
前記ピストン溝が、同ピストン溝の底面から突出した前記先導空気通路を横切る所定高さの堰を有し、
前記堰が、空気抵抗を減少させて前記吸気ポートからの先導空気を前記掃気ポートに導く傾斜面形状と、
空気抵抗を増大させて前記掃気ポートからリターンする空気が前記吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状と、
を備えてなることを特徴とする層状掃気２サイクルエンジンのピストン。
【請求項２】
前記掃気ポートが複数形成され、かつ前記堰が少なくとも１以上形成され、前記吸気ポートからの先導空気を前記堰により分岐して各掃気ポートに供給してなることを特徴とする請求項１記載のピストン。
【請求項３】
前記ピストン溝が、前記ピストンの左右対称部位に一対形成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載のピストン。
【請求項４】
前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、線対称として配した前記一対のピストン溝の中心線に対して直交する前記ピストンの直径方向における前記ピストン溝の入口幅のうち最大入口幅が、ピストン直径に対して０．４以上であることを特徴とする請求項３記載のピストン。
【請求項５】
前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、前記ピストン溝の底面形状が、前記掃気ポート側の端部と前記吸気ポート側の端部とを結んだ弦に略近似した形状を備え、前記弦よりピストン外周側に突出した前記ピストン溝の底面の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだ前記ピストン溝の底面の範囲より狭いことを特徴とする請求項３又は４記載のピストン。
【請求項６】
前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、吸気ポート側から前記堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部側に向かって下り傾斜となった鼓状の傾斜面が形成されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のピストン。
【請求項７】
前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、前記ピストン溝の底面側と開口部側との間に開口部側が低部となった段差部が形成されてなることを特徴とする請求項６記載のピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン外周面に形成されたピストン溝を有する層状掃気２サイクルエンジンのピストンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エアクリーナ等から供給された先導空気をシリンダ内に形成した吸気ポートと、シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路のシリンダ室側の開口部である掃気ポートとを連通させる先導空気通路として、ピストン外周面にピストン溝を形成した層状掃気２サイクルエンジンが用いられている。
【０００３】
先導空気通路としてのピストン溝をピストン外周面に形成した層状掃気２サイクルエンジンとしては、二行程式内燃機関（特許文献１参照。）、成層給気を用いた２サイクル機関（特許文献２参照。）、層状掃気２サイクルエンジン（特許文献３参照。）やピストンバルブ式層状掃気２サイクルエンジン（特許文献４参照。）などが提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載された二行程式内燃機関ではピストン３０に形成された凹所３１、３１’ （本願発明で言うところのピストン溝）の形状として、図９に示す二行程式内燃機関の平面断面図にその断面形状が示されている。即ち、エアクリーナ３６に連通したシリンダ３２内に形成した先導空気の接続ポート３３、３３’（本願発明で言うところの吸気ポート）と、図示せぬシリンダ室とクランク室とを連通する移送ダクト３４、３４’（本願発明で言うところの掃気流路）のシリンダ室側の開口部である移送ダクト３４、３４’のポート３５、３５’（本願発明で言うところの掃気ポート）とが、ピストン３０の外周面に形成した凹所３１、３１’ （本願発明で言うところのピストン溝）により連通することができる構成となっている。ピストン３０の作動位置に応じて接続ポート３３、３３’とポート３５、３５’とが、凹所３１、３１’による連通状態と非連通状態とになる。
【０００５】
特許文献２に記載された成層給気を用いた２サイクル機関では、図１０に示すようにピストン４０の外周面にＺ字状の周溝４１（本願発明で言うところのピストン溝）が形成されている。Ｚ字状の周溝４１の下端側が図示せぬ先導空気の吸気ポートと接続することができ、Ｚ字状の周溝４１の上端側が図示せぬ掃気ポートと接続することができる構成となっている。
【０００６】
特許文献３に記載された層状掃気２サイクルエンジンでは、図１１に示すようにＴ字状の溝５１（本願発明で言うところのピストン溝）がピストン５０の外周面に形成されている。同溝５１はピストン５０の作動位置に応じて、空気用吸気ポート５２と掃気ポート５３とを連通させることができる。空気用吸気ポート５２は、図示せぬエアクリーナ等に接続し、掃気ポート５３は、シリンダ室とクランク室とを連通する掃気流路５４におけるシリンダ室側の開口部として形成されている。
【０００７】
特許文献４に記載されたピストンバルブ式層状掃気２サイクルエンジンでは、図１２、図１３に示すようにピストン６０にピストン溝６１が形成され、先導空気ポート６２（本願発明で言うところの吸気ポート）と掃気ポート６３とをピストン６０の作動位置に応じて連通状態及び非連通状態とする先導空気通路として構成されている。
【特許文献１】特表２００２−５３５５４６号公報
【特許文献２】特表２００２−５３４６３０号公報
【特許文献３】再公表特許ＷＯ９８／５７０５３号公報
【特許文献４】特開２００１−１７３４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に層状掃気２サイクルエンジンでは、ピストンが下死点から上死点に上昇する間に、先導空気の吸気ポートからの先導空気が、ピストン溝を通って掃気ポート及び掃気流路内に充填される。点火栓による点火後においては、シリンダ内への掃気が始まる前にピストン溝と先導空気の吸気ポートとが繋がるため、掃気ポート及び掃気流路内に充填されていた空気が、ある程度掃気ポートから先導空気通路であるピストン溝にリターンされ、リターンされた空気が吸気ポートに流出してしまうことが発生する。
【０００９】
特許文献１〜特許文献４に記載されたピストン外周部に形成したピストン溝は、吸気ポートと掃気ポートとを連通する先導空気通路として構成されてはいるが、同ピストン溝の構成において掃気ポートからリターンされた空気を吸気ポートに流出するのを減少させる対策は、特に何も講じられていなかった。そのため、ピストン溝の形状としては、基本的には吸気ポートと掃気ポートとを連通することのできる形状として構成されているだけであった。
【００１０】
本願発明では、点火栓による点火後において、シリンダ内への掃気が始まる前にピストン溝と先導空気の吸気ポートとが繋がったときに、ある程度掃気ポートから先導空気通路であるピストン溝にリターンされる空気が、吸気ポートに流出してしまう量を減少させることのできる形状としたピストン溝を備えた、層状掃気２サイクルエンジンのピストンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明の課題は請求項１〜７に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項１に記載したように、シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路のシリンダ室側の開口部である掃気ポートと、先導空気が供給される吸気ポートとを繋げる先導空気通路としてのピストン溝を外表面に形成した、層状掃気２サイクルエンジンのピストンにおいて、前記ピストン溝が、同ピストン溝の底面から突出した前記先導空気通路を横切る所定高さの堰を有し、  前記堰が、空気抵抗を減少させて前記吸気ポートからの先導空気を前記掃気ポートに導く傾斜面形状と、空気抵抗を増大させて前記掃気ポートからリターンする空気が前記吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状と、を備えてなることを最も主要な特徴となしている。
【００１２】
また、本願発明では請求項２に記載したように、前記掃気ポートが複数形成され、かつ前記堰が少なくとも１以上形成され、前記吸気ポートからの先導空気を前記堰により分岐して各掃気ポートに供給してなることを主要な特徴となしている。
更に、本願発明では請求項３に記載したように、前記ピストン溝が、前記ピストンの左右対称部位に一対形成されてなることを主要な特徴となしている。
【００１３】
更にまた、本願発明では請求項４に記載したように、前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、線対称として配した前記一対のピストン溝の中心線に対して直交する前記ピストンの直径方向における前記ピストン溝の入口幅のうち最大入口幅が、ピストン直径に対して０．４以上であることを主要な特徴となしている。
【００１４】
また、本願発明では請求項５に記載したように、前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、前記ピストン溝の底面形状が、前記掃気ポート側の端部と前記吸気ポート側の端部とを結んだ弦に略近似した形状を備え、前記弦よりピストン外周側に突出した前記ピストン溝の底面の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだ前記ピストン溝の底面の範囲より狭いことを主要な特徴となしている。
【００１５】
更に、本願発明では請求項６に記載したように、前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、吸気ポート側から前記堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部側に向って下り傾斜となった鼓状の傾斜面が形成されてなることを主要な特徴となしている。
【００１６】
更にまた、本願発明では請求項７に記載したように、前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、前記ピストン溝の底面側と開口部側との間に開口部側が低部となった段差部が形成されてなること主要な特徴となしている。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明では、ピストンの外表面に形成したピストン溝の底面に、底面から突出した所定高さの堰を形成し、同堰をピストン溝により構成した先導空気流路を横切る形で形成するとともに、同堰の形状として、空気抵抗を減少させて吸気ポートからの先導空気を掃気ポートに導く傾斜面を備えた形状と、空気抵抗を増大させて掃気ポートからリターンする空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
ピストン溝の底面に形成した堰により、吸気ポートからの先導空気は堰に邪魔されることなく掃気ポートに導入することができるようになる。しかも、掃気ポートからリターンされる掃気ポート及び掃気流路に充填されていた空気は、吸気ポート側に流出するのを堰により邪魔され、ピストン溝である先導空気流路内に滞留することができるようになる。
【００１９】
これにより、掃気ポートからリターンされた空気が、吸気ポート側に流出する量を減少させることができるようになり、ピストンの排気行程において排気ガスをシリンダ室から排出する先導空気を十分に掃気ポートからシリンダ室内に導入することができるようになる。しかも、先導空気のシリンダ室内への導入時間を短縮して行わせることができるようになる。また、十分な量の先導空気をシリンダ内に導入することができるので、シリンダ内の排気ポートから排気される排気ガス中に含まれるＴＨＣやＮＯｘの割合を減少させることができるようになる。
【００２０】
堰の高さは、吸気ポートからの先導空気の流れを妨げずに、しかも掃気ポートからリターンされる空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔することができる高さとすることが望ましい。堰の形状としては、吸気ポートからの先導空気の流れを妨げないような傾斜面形状と、掃気ポートからリターンされる空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する立壁等の形状を備えた形状とすることができる。
【００２１】
傾斜面形状としては、平面状または凸状及び凹状の曲面により構成することができる。凸状及び凹状の曲面形状としては、鼓型、鞍型等の形状とすることができる。また、掃気ポートからリターンされる空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状としては、ピストン溝の底部から直立した衝立状の形状とすることも、前記傾斜面よりも急峻な傾斜面形状等により形成することができる。
【００２２】
本発明では請求項２に記載したように、ピストン溝から先導空気を導入することのできる掃気ポートを複数形成した場合には、ピストン溝の底部に上述の堰を少なくとも１以上形成し、同堰を用いて吸気ポートからの先導空気を各掃気ポートに導入できるように分岐させることができる。堰の配設数としては、少なくとも掃気ポートの設置数から１の数減じた数とすることができる。
【００２３】
これにより、各堰によって対応した掃気ポートに先導空気を導入することができる。このとき、各堰に形成した傾斜面のそれぞれの傾斜角度は、堰を設置した位置が吸気ポートから遠ざかる毎に同堰の傾斜面の傾斜角度が順次立ち上がるように構成することが望ましい。また、各堰の高さを吸気ポートから遠ざかる毎に順次高く形成しておくこともできる。
【００２４】
これにより、吸気ポートからの先導空気を各掃気ポートに対して、同掃気ポートの開口面積等に対応した先導空気の導入量となるよう、あるいは予め設定した導入量となるように割り振ることができる。また、各掃気ポートからリターンする空気を各堰に形成した空気の流れを邪魔する形状によりピストン溝内に滞留させておくことができ、吸気ポートに流出する空気量を減少させることができる。
【００２５】
本発明では請求項３に記載したように、ピストン溝をピストンの左右対称部位に一対形成することができる。これにより、掃気ポートをシリンダ室内において左右対称の位置に形成することができ、左右に配した掃気ポートから均一の量の先導空気及びクランク室内で圧縮した混合気をシリンダ室内に導入することができる。
【００２６】
この場合、吸気ポートとしては単一の吸気ポートをシリンダに形成して、同単一の吸気ポートから左右のピストン溝に先導空気を供給することも、左右のピストン溝に対応してそれぞれ一対の吸気ポートをシリンダに形成して、同一対の吸気ポートから先導空気を各ピストン溝に供給することもできる。また、各ピストン溝に対応した掃気ポートを請求項２に記載したように複数配設しておくこともできる。
【００２７】
本発明では請求項４に記載したように、ピストン溝を含むピストンの横断面において、線対称として配した一対のピストン溝における線対称線である中心線を考え、同中心線に対して直交するピストンの直径方向の線を考えたとき、図６に示すように左右の各ピストン溝の入口幅Ｌ１、Ｌ２の和（Ｌ１＋Ｌ２）をピストン溝の入口幅として、ピストンの軸方向に沿って切ったピストン溝を含むピストンの各横断面において入口幅が最大となる最大入口幅が、ピストン直径に対して０．４以上であることを限定したことを特徴としている。
【００２８】
従来のものにおいては、ピストン直径に対する最大入口幅が０．３前後であった。これに対して本願発明ではピストン直径に対する最大入口幅を０．４以上としたことにより、ピストン溝における先導空気通路の容積量が広くなり、掃気ポートに導入する先導空気の量を増大させることができる。また、掃気ポートからリターンされる空気を多くピストン溝内に滞留させておくことができるようになり、ピストンの排気工程においてシリンダ室内に導入する先導空気の量を十分に確保することができるようになる。このため、排出ガスに含まれるＴＨＣやＮＯｘの量を減少させることができるようになる。
【００２９】
本発明では請求項５に記載したように、ピストン溝を含むピストンの横断面において、ピストン溝の底面形状が、ピストン溝における掃気ポート側の端部と吸気ポート側の端部とを結んだ弦に略近似した形状を備えるとともに、同弦よりピストン外周側に突出したピストン溝の底面の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだピストン溝の底面の範囲より狭いことを特徴としている。
【００３０】
これにより、所定の肉厚によりピストン溝を形成したピストンの内周面内における断面積をコネクティングロッドが作動することのできる最小の断面積とすることができ、ピストン溝の容積量を増大させることができる。このため、上述の請求項４の効果として説明した効果を請求項５における構成においても奏することができるようになる。
【００３１】
本発明では請求項６に記載したように、ピストンの下方向側におけるピストン溝の下部側面に、吸気ポート側から堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部側に向かって下り傾斜となった鼓状の傾斜面を形成したことを特徴としている。
【００３２】
これにより、吸気ポートからの先導空気の流れをスムーズに堰に向かって流すことができ、掃気ポートを複数形成した場合においては、吸気ポートからの先導空気をスムーズに堰に向かって流すことができるので、堰から各掃気ポートへの分岐を滑らかに行わせることができる。
【００３３】
また、請求項７に記載した、ピストンの下方向におけるピストン溝の下部側面において、ピストン溝の底面側と開口部側との間に開口部側が低部となった段差部を形成することと合わせて、所定肉厚のピストンを一体成形する場合において、吸気ポート側から堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部に向かって下り傾斜となった傾斜面と段差部とが形成されていることによって、成形型から成形したピストンを取り出すことがスムーズ行うことができるようになる。即ち、鼓状の傾斜面と段差部とによって、成形型からピストンを取り出すときに、取り出し方向に対する干渉部が少なくなり、ピストンの取り出しをスムーズに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。以下で説明する層状掃気２サイクルエンジン等の構成は、本願発明のピストンにおける特徴的な構成を成すものではなく、層状掃気２サイクルエンジンについての代表的な構成として説明するものである。層状掃気２サイクルエンジンとしては、従来から用いられている多様な構成の層状掃気２サイクルエンジンに対して本願発明のピストンを適用することができるものである。
【００３５】
また、本願発明のピストンに形成したピストン溝がピストンの左右外周面に一対形成した例を用いて説明するが、ピストン溝はピストンの左右に一対形成されるものに限定されるものではなく、一つのピストン溝あるいは複数のピストン溝としてピストン外周面に形成することができるものである。
【００３６】
更に、一対のピストン溝に対応して各ピストン溝と連通する先導空気の吸気ポートを一対設けた例を用いて説明を行うが、一つの吸気ポートが複数のピストン溝と連通する構成とすることもできる。更にまた、各ピストン溝に対してピストン溝の底部に形成した一つの堰と、一対の掃気ポートとを配した例を用いて説明を行うが、堰の設置数、掃気ポートの設置数が以下で説明する例に限定されるものではなく、必要数設置することができるものである。
【００３７】
本願発明のピストンの構成としては、以下で説明する形状、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
【実施例】
【００３８】
図１は、本発明の実施形態に係わる層状掃気２サイクルエンジンの要部破断斜視図である。図２〜図６は、ピストンの要部を示す図である。図１において、クランクケース５の上部に取付けられたシリンダ２には、ピストン３が摺動自在に嵌入され、クランクケース５に回転自在に取付けられたクランクシャフト７とピストン３とはコネクティングロッド４により連結されている。
【００３９】
そして、シリンダ２内におけるピストン３の上側の容積が変化する空間部分がシリンダ室になっており、ピストン３の下側のシリンダ２及びクランクケース５によって囲まれた空間部分がクランク室になっている。シリンダ３の頂部には図示せぬ点火プラグが取付けられている。
【００４０】
シリンダ２及びクランクケース５には、シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路１０ａ、１０ｂがシリンダ２の左右にそれぞれ２個設けられている。シリンダ室（シリンダ２の内周面）には、各掃気流路１０ａ、１０ｂの開口部としてそれぞれ掃気ポート９ａ、９ｂが形成されている。また、シリンダ２の内周面には、先導空気用の吸気ポート８、８及び図示せぬ混合気用の吸気ポートが設けられている。
【００４１】
掃気ポート９ａ、９ｂが開口している位置は、図６に示すピストン３の横断面における中心線を線対称とした位置に、それぞれ２個設けられている。しかし、シリンダ内周面に配した左右の掃気ポート９ａ、９ｂの位置は、必ずしも上述の中心線に対して左右対称に配されることに限定されるものではなく、先導空気用の吸気ポート８、ピストン溝１２及び排気ポートとの間での位置関係により適宜選択することができるものであり、左右非対称に配することもできる。
【００４２】
先導空気用の吸気ポート８、８は、ピストン３の移動によって開閉し、同ピストン３の外周に形成されたピストン溝１２、１２（先導空気通路）との接続、遮断がなされるようになっている。一対のピストン溝１２、１２は、互いに左右対称の形状を備え、図２〜図６に示すようにピストン３の外周面に形成されている。
【００４３】
図３は、図２におけるＩ方向から見たピストン３の正面図であり、図４は、図２におけるＩＩ方向から見たピストン３の側面図である。また、図５は、図２におけるＩＩＩ方向から見たピストン３の背面図であり、図６は、図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【００４４】
図６に示すように、ピストン溝１２、１２を含むピストンの横断面において、一対のピストン溝１２、１２の端部１８、１８間における距離の短い方が、吸気ポート８、８側に来るように配され、一対のピストン溝１２、１２の端部１９、１９間における距離の長い方が、吸気ポート８、８とは反対側となるように、ピストン３はシリンダ２で配される。この位置関係にピストンがシリンダ２内に配された状態が図１に示している状態である。
【００４５】
一対のピストン溝１２、１２は、互いに左右対称の形状を備えているので、図２における右側に形成したピストン溝１２について、その形状を説明することとして、左側のピストン溝１２については、同一の部材符号を用いることでその説明を省略する。
【００４６】
図１〜図４及び図６に示すように、ピストン溝１２の底面１３には堰１５が底面から突出した形状で形成されている。堰１５の両端部は、ピストン溝１２の上部側面１４ａと下部側面１４ｂとに接続している。堰１５の吸気ポート８（図１、参照。）側には、傾斜面１５ａが形成され、吸気ポート８から供給された先導空気に対して、堰１５による空気抵抗が少なくなるように構成されている。
【００４７】
図１において先導空気の流れ状況について矢印を用いて示しているように、傾斜面１５ａにより流れ方向を変えられた先導空気の一部は、一方の掃気ポート９ａ側に案内され掃気ポート９ａ内に導入される。また、堰１５を乗り越えた先導空気は、堰１５を越えた後にピストン溝１２の底面１３に沿って案内され他方の掃気ポート９ｂ側に導入される。
【００４８】
これにより、堰１５が形成されていない場合に比べて、２個の掃気ポート９ａ、９ｂに対してそれぞれ必要量の先導空気を導入することができるようになる。また、掃気ポートが１個しか形成されていない場合であっても、同掃気ポートから導入される先導空気が掃気ポートの部位によって流速差を生じることなく、掃気ポートの開口部全面からほぼ均等の速度となった先導空気を導入することができる。
【００４９】
また、掃気ポート９ａ、９ｂからリターンする空気は、堰１５の傾斜面１５ａに対する裏面側の邪魔部１５ｂの形状により、ピストン溝１２内に滞留させることができ、しかも掃気ポート９ａ、９ｂからリターンした空気が吸気ポート８から流出するのを減少させることができる。邪魔部１５ｂの形状としては、リターンした空気の流れを邪魔することのできる衝立等の形状であればよく、凹状に窪んだ形状、底面１３から直立した形状、あるいは前記傾斜面１５ａより急峻な傾斜角度を有した傾斜面等から構成することができる。
【００５０】
これにより、図１において点線で示すリターン空気の流れのように、掃気ポート９ａ、９ｂからピストン溝１２内にリターンした空気が渦を巻くようにして、ピストン溝１２内に滞留させておくことができる。
【００５１】
ピストン溝１２の底面形状は、図６に示すようにピストン溝１２の掃気ポート９ｂ側の端部１９と吸気ポート８側の端部１８とを結んだ線分としての、ピストン円における弦に略近時した形状とすることができる。このとき、一対のピストン溝１２、１２において、各吸気ポート８側の端部１８、１８間の第１間隔部２０は、第１間隔部２０とは反対側の第２間隔部２１より狭い構成となるようにピストン溝１２、１２を構成することが望ましい。
【００５２】
このように構成することにより、上記ピストン円における弦よりピストン外周側に突出したピストン溝１２、１２の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだピストン溝１２、１２の範囲より狭くすることができる。このとき、所定肉厚で形成したピストン３の内部空間２２をコネクティングロッド４が作動するのに必要な空間部として確保することができ、ピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることが可能となる。
【００５３】
これにより、先導空気を掃気ポート９ａ、９ｂに十分導入することができるとともに、掃気ポート９ａ、９ｂからリターンした空気の大部分をピストン溝１２、１２内に滞留させておくことができるようになる。したがって、ピストン３の排気工程において、シリンダ室内に導入する先導空気の空気量を十分に確保することができ、排気ガス中に含まれるＴＨＣやＮＯｘの濃度を低減することができる。  特に、排気ガス中に含まれるＴＨＣの濃度は、約５〜７％も低減することができるようになる。
【００５４】
また、図６において、左右対称に配した一対のピストン溝１２、１２の対象線である中心線２３に対して直交するピストン３の直径線を考えたとき、直径線上における各ピストン溝１２、１２の入口幅Ｌ１、Ｌ２を和した値を、ピストン溝の入口幅とした入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）の最大入口幅が、ピストン３の直径Ｄに対して０．４以上に構成することでピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることができる。
【００５５】
ピストン３に形成したピストン溝の入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）のうち最大入口幅は、ピストン３の軸方向に沿って求めたピストン３の横断面のうち、各横断面での入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）の中から最大の値となった入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）を最大入口幅としている。ピストン溝の最大入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）をピストン３の直径ｄに対して０．４以上とすることによって、ピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることができ、シリンダ内に導入する先導空気の量を増大させることができるようになる。
【００５６】
一般に従来タイプのピストン３においては、図７に示すような直線状のピストン溝２５、２５が形成されている。図７におけるＶ−Ｖ断面図である図８から分かるように、ピストン３の直径に対するピストン溝２５、２５の最大入口幅の比は、０．３以下であり、このためピストン溝２５、２５の容積量は少ないものとなっている。これに対して、本願発明に係わるピストン３では、図６に示すように、ピストン３の直径に対するピストン溝１２、１２の最大入口幅の比は、０．４以上となっているので、ピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることになる。
【００５７】
ピストン溝１２の下部側面１４ｂの形状を、上向きに凸状となり、ピストン３の外周面側、即ち、ピストン溝１２における開口部側に向かって下り傾斜した鼓形状としている。また、下部側面１４ｂの底面１３側からピストン外周面側との間に、ピストン外周面側が底部とした段差部１７を形成している。
【００５８】
これにより、吸気ポート８から供給される先導空気が、下部側面に沿って案内されながらピストン溝１２内を通過することができるので、ピストン溝１２内での空気抵抗を少なくすることができる。また、一体成形によりピストン３を成形するとき、成形型から成形後のピストン３を取り出すことが容易となる。
【００５９】
ピストン溝１２の上部側面１４ａに対しても、下部側面１４ｂと同様の鼓状形状を形成しておくこともできる。この場合には、成形型からピストン溝１２部をい抜き出すのがより効率的に行うことができるようになる。また、ピストン３に所望の肉厚を持たせるとともに、ピストン３の一体成形時に成形型から成形したピストン３を抜き出し易い形状に、ピストン３の内部形状を形成させることができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係わる層状掃気２サイクルエンジンの要部破断斜視図である。（実施例）
【図２】ピストンの要部斜視図である。（実施例）
【図３】図２におけるＩ方向から見た正面図である。（実施例）
【図４】図２におけるＩＩ方向から見た側面図である。（実施例）
【図５】図２におけるＩＩＩ方向から見た背面図である。（実施例）
【図６】図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。（実施例）
【図７】説明を行うために用いたピストンの要部正面図である。（従来例）
【図８】図７におけるＶ−Ｖ断面図である。（従来例）
【図９】層状掃気２サイクルエンジンの断面図である。（従来例１）
【図１０】ピストンの要部斜視図である。（従来例２）
【図１１】層状掃気２サイクルエンジンの要部破断斜視図である。（従来例３）
【図１２】ピストンの正面図である。（従来例４）
【図１３】層状掃気２サイクルエンジンの断面図である。（従来例４）
【符号の説明】
【００６２】
１            層状掃気２サイクルエンジン
２            シリンダ
３            ピストン
５            クランクケース
６            ピストンピン
６ａ          ピストンピン用の孔
７            クランクシャフト
８            吸気ポート
９ａ、ｂ      掃気ポート
１０ａ、ｂ      掃気流路
１２            ピストン溝
１３            底面
１４ａ          上部側面
１４ｂ          下部側面
１５            堰
１５ａ          傾斜面
１５ｂ          邪魔部
１６            鼓状の傾斜面
１７            段差部
１８            吸気ポート側の端部
１９            掃気ポート側の端部
２０            第１間隔部
２１            第２間隔部
２２            空間部
２３            中心線
２５            ピストン溝
３０            ピストン
３１            凹所
３２            シリンダ
３３            接続ポート
３４            移送ダクト
３５            ポート
３６            エアクリーナ
４０            ピストン
４１            周溝
５０            ピストン
５１            溝
５２            空気用吸気ポート
５３            掃気ポート
５４            掃気流路
６０            ピストン
６１            ピストン溝
６２            先導空気ポート
６３            掃気ポート
【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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【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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