(57)【要約】【課題】複数の各気筒におけるシリンダ３の頂部に、排気弁１２を備えた排気ポート１１を設ける一方、前記シリンダに、ピストン７が下死点に来たとき当該シリンダ内に開口する掃気ポートを設けて成るユニフロー型の二サイクル多気筒内燃機関において、その大型化を招来することなく、掃気効率及び吸気抵抗を改善して、出力の向上を図る。【解決手段】前記掃気ポートを四つにして、その掃気ポート１３，１４，１５，１６を、前記シリンダの内周円を長手中心線４とこれに直角に交わる直交中心線１７とで四分割した四分円の箇所の各々に同じ方向の接線方向に設け、この各掃気ポートのうち接線方向が前記長手中心線の方向である一対の掃気ポート１３，１５を、当該掃気ポートのシリンダ内周面への開口を接線方向にしたままで当該掃気ポートへの入り口部が前記直交中心線の方向になるように屈曲する。【選択図】                  図２
2005030306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本のクランク軸を共通とする複数の各気筒におけるシリンダの頂部に、排気弁を備えた排気ポートを設ける一方、前記各気筒におけるシリンダに、ピストンが下死点近傍に来たとき当該シリンダ内に開口する掃気ポートを設けて成る二サイクル内燃機関において、
前記掃気ポートを、前記シリンダを軸線方向から見てその内周円を前記クランク軸の軸線と平行の長手中心線とこの長手中心線に直角に交わる直交中心線とで四分割した四分円の箇所の各々に、シリンダの内周円に対して同じ方向の接線方向に延びるように設け、この各掃気ポートのうち前記シリンダ内周面からの接線方向が前記長手中心線の方向である一対の掃気ポートを、当該掃気ポートのシリンダ内周面への開口を接線方向にしたままで当該掃気ポートへの入り口部が前記直交中心線の方向になるように屈曲したことを特徴とするユニフロー型二サイクル多気筒内燃機関。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記四分円の箇所における各掃気ポートの各々を、複数個の小径ポートにて構成したことを特徴とするユニフロー型二サイクル多気筒内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニフロー型の二サイクル内燃機関のうち、複数個の気筒を備えてなるユニフロー型二サイクル多気筒内燃機関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のユニフロー型二サイクル多気筒内燃機関は、従来から良く知られているように、その各気筒におけるシリンダの頂部に排気弁を備えた排気ポートを設ける一方、前記各シリンダに、当該シリンダ内におけるピストンが下死点近傍に来たときにシリンダ内に開口する掃気ポートを設け、前記シリンダ内の排気ガスを、前記掃気ポートからシリンダ内に導入される新規吸気によって頂部における排気ポートに向かって押し上げて、前記シンリダ内の掃気を行うように構成している。
【０００３】
このユニフロー型の二サイクル内燃機関に関し、先行技術としての特許文献１は、シリンダに対する掃気ポートを二つにして、この掃気ポートを、シリンダをその軸線方向から見て互いに直角に交差する二本の中心線にて四分割した四分円のうち、互いに一つの対角に位置する二つの部分に、シリンダの内周面に対して同じ方向の接線方向に開口するという構成にすることを提案している。
【０００４】
このように、シリンダ内に対して接線方向に開口する掃気ポートを、軸線方向から見て四分割した四分円のうち互いに一つの対角に位置する部分の各々に設けることは、この両掃気ポートからシリンダ内に流入する新規吸気に強い旋回流を付与できるから、掃気効率の向上を図ることができる。
【０００５】
この場合において、シリンダ内に対して接線方向に開口する掃気ポートを、軸線方向から見て四分割した四分円の総ての各々に設けるというように、四本の掃気ポートにて構成することにより、シリンダ内における新規吸気の旋回流がより強くなり、掃気効率を更に向上することができるとともに、シリンダ内への新規吸気の流れ抵抗を、前記掃気ポートが二つの場合よりも更に低減することができて出力を向上できる。
【０００６】
しかし、その反面、このように掃気ポートを四本にすることを、一本のクランク軸を共通とする複数の気筒を備えた多気筒内燃機関に適用した場合に、以下に述べるような問題を招来する。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５１−６５２３０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、シリンダに対して接線方向の掃気ポートを四つの掃気ポートにして、シリンダのうち軸線方向から見て互いに直角に交差する二本の中心線にて四分割した四分円の総てに設けるという構成にした場合、一つのシリンダにおける四本の各掃気ポートのうち隣接する二つの掃気ポートは、互いに直角の方向に延びる形態になっていることにより、一つの気筒におけるシリンダに対する一つの掃気ポートへの入り口部が、この気筒に隣接する気筒におけるシリンダに対する一つの掃気ポートに対して干渉することになる。
【０００９】
そこで、前記各気筒の間における距離、つまり、気筒間距離を、前記したような掃気ポートの干渉が生じることがないように、相当に広くしなければならないから、内燃機関の全体の大幅な大型化及び重量の大幅なアップを招来するという問題があった。
【００１０】
本発明は、この問題を解消して小型・軽量化を達成することを技術的課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「一本のクランク軸を共通とする複数の各気筒におけるシリンダの頂部に、排気弁を備えた排気ポートを設ける一方、前記各気筒におけるシリンダに、ピストンが下死点近傍に来たとき当該シリンダ内に開口する掃気ポートを設けて成る二サイクル内燃機関において、
前記掃気ポートを、前記シリンダを軸線方向から見てその内周円を前記クランク軸の軸線と平行の長手中心線とこの長手中心線に直角に交わる直交中心線とで四分割した四分円の箇所の各々に、シリンダの内周円に対して同じ方向の接線方向に延びるように設け、この各掃気ポートのうち前記シリンダ内周面からの接線方向が前記長手中心線の方向である一対の掃気ポートを、当該掃気ポートのシリンダ内周面への開口を接線方向にしたままで当該掃気ポートへの入り口部が前記直交中心線の方向になるように屈曲した。」
ことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記四分円の箇所における各掃気ポートの各々を、複数個の小径ポートにて構成した。」
ことを特徴としている。
【００１３】
【発明の奏する効果】
シリンダ内への掃気ポートを、前記シリンダを軸線方向から見てその内周円を前記クランク軸の軸線と平行の長手中心線とこの長手中心線に直角に交わる直交中心線とで四分割した四分円の箇所の各々に、シリンダ内周円に対して同じ方向の接線方向に延びるように設けるにおいて、前記各掃気ポートのうちシリンダ内周面からの接線方向が長手中心線の方向である一対の掃気ポートを、当該掃気ポートのシリンダ内周面への開口を接線方向にしたままで当該掃気ポートへの入り口部が前記直交中心線の方向になるように屈曲したことにより、一つの気筒におけるシリンダに対する各掃気ポートのうちシリンダ内周面からの接線方向が長手中心線の方向である各掃気ポートへの入り口部が、この一つの気筒に隣接する別の気筒のシンリダに対する各掃気ポートのうちシリンダ内周面からの接線方向が直交中心線の方向である各掃気ポートに干渉することを回避でき、各気筒間の距離を、前記各掃気ポートのシリンダ内周面からの接線方向が長手中心線の方向である一対の掃気ポートが真っ直ぐ延びている場合によりも、当該掃気ポートをその入り口部が直交中心線の方向になるように屈曲した分だけ縮めることができるのである。
【００１４】
つまり、本発明によると、シリンダにおける円周の方向に沿った四箇所に掃気ポートを設けることによって、シリンダ内における掃気効率の向上を図ることと、シリンダ内への吸気の流れ抵抗の低減を図ることとを、各気筒間の距離を大きくすることなく、換言すると、内燃機関の大型化及び重量のアップを招来することなく、確実に達成できる。
【００１５】
また、前記各掃気ポートの各々を、請求項２に記載したように、複数個の小径ポートにて構成することにより、各掃気ポートにおけるシリンダ内への開口率を所定値にした状態で、シリンダ内周面における円周方向の開口幅寸法を小さくできるから、ピストンが往復動するときに、そのピストンリングにて掃気ポートの開口縁を引っ掻くことを確実に低減でき、しかも、各小径ポートにおけるシリンダ内周面に対する接線方向の方向を別々に設定できるから、目的に応じた旋回特性に調整できる利点がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１及び図２の図面について説明する。
【００１７】
この図において、符号１は、ユニフロー型の二サイクル多気筒内燃機関を示し、この内燃機関１は、複数のシリンダ３を図２に示すように図示しないクランク軸の軸線と平行に延びる長手中心線４に沿って適宜距離Ｌの間隔で備えたシリンダブロック２と、このシリンダブロック２の上面に、前記各シリンダ３の頂部を塞ぐように締結したシリンダヘッド５とで構成されている。
【００１８】
前記シリンダブロック２における各シリンダ３内には、前記シリンダブロック２の下部におけるクランクケース６内に軸支した一本のクランク軸（図示せず）の回転に連動した往復動するピストン７を備えている。
【００１９】
また、前記シリンダブロック２には、前記各シリンダ３の外側を囲う冷却水ジャケット８が形成されているとともに、この冷却水ジャケット８の外側に、前記内燃機関１にて駆動されるブロワー圧縮機又は排気ターボ過給機等の過給機（図示せず）からの圧縮空気が空気入り口９から導入される掃気室１０が形成されている。
【００２０】
一方、前記シリンダヘッド５には、前記シリンダ３内の開口部に前記クランク軸の回転に連動して開閉作動する排気弁１２を備えた排気ポート１１の四つが設けられているほか、図示していないが、シンリダ３内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が設けられ、特に、火花点火式の内燃機関の場合には、前記の他に点火栓が設けられている。
【００２１】
そして、前記シリンダブロック２における各シリンダ３には、前記ピストン７が下死点近傍（クランク角度で、例えば、下死点前の５０度から下死点後５０度の範囲を言う、以下同じ）にまで下降動したときにおいて前記掃気室１０内の圧縮空気をシリンダ３内に導入する四つの掃気ポート１３，１４，１５，１６が、シリンダ３における軸線３ａの方向から見て、シリンダ３の内周円から同じ方向の接線方向に延びるように設けられている。
【００２２】
この各掃気ポート１３，１４，１５，１６は、図２に示すように、前記シリンダ３をその軸線３ａの方向から見てその内周円を前記クランク軸の軸線と平行の長手中心線４とこの長手中心線４に直角に交わる直交中心線１７とで四分割した四分円の箇所の各々に位置し、この各掃気ポート１３，１４，１５，１６のうち第１掃気ポート１３と、この第１掃気ポート１３に対角に位置する第３掃気ポート１５とを、前記長手中心線４の方向の接線方向にする一方、前記各掃気ポート１３，１４，１５，１６のうち前記第１掃気ポート１３及び第３掃気ポート１５以外の第２掃気ポート１４と、第４掃気ポート１６とを、前記直交中心線１７の方向の接線方向にする。
【００２３】
そして、前記第１掃気ポート１３及び前記第３掃気ポート１５を、同じく図２に示すように、当該両掃気ポート１３，１５におけるシリンダ２の内周面への開口を接線方向にしたままで当該両掃気ポート１３，１５への入り口部が前記直交中心線１７の方向になるようにく字状に屈曲するという構成にする。
【００２４】
この場合、図示した実施の形態においては、前記四つの各掃気ポート１３，１４，１５，１６の各々を、複数個（図面では三つ）の小径ポート１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、１６ａ，１６ｂ，１６ｃにて構成している。
【００２５】
前記したように、シリンダ３に対する掃気ポートを四つの掃気ポート１３，１４，１５，１６にして、前記シリンダ３をその軸線３ａの方向から見てその内周円を長手中心線４とこの長手中心線４に直角に交わる直交中心線１７とで四分割した四分円の箇所の各々に、シリンダ３の内周円に対して同じ方向の接線方向に延びるように設けることにより、シリンダ３内における新規吸気の旋回流を、掃気ポートが二つの場合よりも、強くできるとともに、シリンダ３内への新規吸気の流れ抵抗を、前記掃気ポートが二つの場合よりも低減することができる。
【００２６】
この場合、掃気ポートを四つの掃気ポート１３，１４，１５，１６にすることに合わせて、シリンダ３の頂部における排気ポート１１を四つにしたことによって、シリンダ３内における掃気効率を更に向上できる。
【００２７】
そして、前記四つの１３，１４，１５，１６のうち、接線方向が長手中心線４の方向である前記第１掃気ポート１３及び前記第３掃気ポート１５を、当該両掃気ポート１３，１５におけるシリンダ３の内周面への開口を接線方向にしたままで当該両掃気ポート１３，１５への入り口部が前記直交中心線１７の方向になるようにく字状に屈曲することにより、前記各シリンダ３間の距離Ｌ、つまり、各気筒間の距離を、前記第１掃気ポート１３及び前記第３掃気ポート１５が、前記長手中心線４の方向に真っ直ぐに延びている場合によりも、当該両掃気ポート１３，１５をその入り口部が直交中心線１７の方向になるように屈曲した分だけ縮めることができる。
【００２８】
また、前記四つの各各掃気ポート１３，１４，１５，１６の各々を、複数個の小径ポート１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、１６ａ，１６ｂ，１６ｃにて構成することにより、各掃気ポート１３，１４，１５，１６におけるシリンダ３内への開口率を所定値にした状態で、シリンダ内周面における円周方向の開口幅寸法を小さくできるから、ピストン７が往復動するときに、そのピストンリングにて掃気ポートの開口縁を引っ掻くことを確実に低減でき、しかも、各小径ポートにおけるシリンダ内周面に対する接線方向の方向を別々に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部縦断正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視平断面図である。
【符号の説明】
１                    内燃機関
２                    シリンダブロック
３                    シリンダ
３ａ                  シリンダの軸線
４                    長手中心線
５                    シリンダヘッド
７                    ピストン
１０                  掃気室
１１                  排気ポート
１２                  排気弁
１３                  第１掃気ポート
１４                  第２掃気ポート
１５                  第３掃気ポート
１６                  第４掃気ポート
１７                  直交中心線
【図１】
2005030306.tif 000003
【図２】
2005030306.tif 000004