(57)【要約】気化器（３０）とシリンダ（３）との間に断熱を目的として挿入されたインシュレータ（２１）に、気化器（３０）に接続する吸気通路（２２）と、シリンダ（３）に形成した一対の掃気ポート１０に連通したそれぞれの空気流路１４に接続する一対の第１空気通路（２３）を形成する。エアクリーナ（３２）に連通した一対の第１突出部（３３）内にはそれぞれ空気制御弁（２５）を設け、一対の接続部材（３５）を介して前記一対の第１空気通路（２３）と接続する。一対の第１突出部（３３）内の空気通路から一対の第１空気通路（２３）までを、それぞれ接続部における内径断面積の変化が少ない滑らかな空気通路に形成する。
2004057169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアクリーナ（３２，３２ａ，３２ｂ）に接続し、絞り弁（３１）を有する気化器（３０）と、
前記気化器（３０）とシリンダ（３）との間に断熱を目的として挿入されたインシュレータ（２１）と、
前記インシュレータ（２１）に形成され、シリンダ（３）に設けられた吸気ポート（１３）と気化器（３０）との間を接続する吸気通路（２２）と、
を有する層状掃気２サイクルエンジンにおいて、
前記インシュレータ（２１）に形成され、前記シリンダ（３）に設けられた一対の掃気ポート（１０，１０）にそれぞれ接続する一対の第１空気通路（２３、２３）と、
前記エアクリーナ（３２，３２ａ，３２ｂ）と、前記各第１空気通路（２３、２３）との間をそれぞれ接続し、略並列状態に配せられた一対の第２空気通路（２４，２４）と、
前記各第２空気通路（２４、２４）に設けられ、掃気用の先導空気の空気量を制御する空気制御弁（２５、２５）と、
を有することを特徴とする層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の先導空気制御装置において、
前記空気制御弁（２５、２５）が、前記エアクリーナ（３２，３２ａ，３２ｂ）の近傍に設けられてなり、または前記エアクリーナ（３２，３２ａ，３２ｂ）と一体に形成されてなり、
前記各第２空気通路（２４、２４）が、前記各第１空気通路（２３、２３）にそれぞれ接続する接続部材（３５、３５）を備え、
前記各第１空気通路（２３、２３）から前記各第２空気通路（２４、２４）までの内周壁が、長さ方向にわたって滑らかに連続し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先導空気制御装置。
【請求項３】
請求の範囲第２項記載の先導空気制御装置において、
前記接続部材（３５、３５）の端部における接続部が、被接続部との間で内径断面積の変化が少なく接続できるよう形成され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先導空気制御装置。
【請求項４】
請求の範囲第２項又は第３項記載の先導空気制御装置において、
前記接続部材（３５、３５）が、可撓性を有してなることを特徴とする先導空気制御装置。
【請求項５】
請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の先導空気制御装置において、
前記各第１空気通路（２３、２３）が、互に略並列状態に配され、且つそれぞれが略直線的な空気通路として形成され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先導空気制御装置。
【請求項６】
請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置において、
前記各第１空気通路（２３、２３）が、前記シリンダ３内に形成された空気流路（１４、１４）をそれぞれ有し、
前記一対の空気流路（１４、１４）と前記一対の掃気ポート（１０、１０）とが同一平面上で接続可能に配され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先導空気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、層状掃気２サイクルエンジンの、掃気用の先導空気の空気量を制御する先導空気制御装置に関する。
【背景技術】  従来から、掃気用先導空気の空気量を制御する空気制御弁を有した層状掃気２サイクルエンジンとして種々の構成のものが提案されている。例えば、特開２０００−３２８９４５号公報に記載されているような、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置が提案されている。
上記公報に記載された先導空気制御装置を図９に示す。図９に示されるように、層状掃気２サイクルエンジン４０において、ピストン４を摺動自在に嵌入したシリンダ３の内壁面には、対向する両側面部に一対の掃気ポート１０が設けられ、一対の掃気ポート１０はそれぞれ掃気流路１２によりクランク室１１に接続している。
シリンダ３に設けられた吸気ポート１３には、断熱を目的としたインシュレータ４１を介して気化器４２が取付けられ、気化器４２の吸気側はエアクリーナ４４に接続している。気化器４２にはバタフライ型の絞り弁４３が設けられている。インシュレータ４１には吸気ポート１３と気化器４２とを接続する吸気通路２２と、先導空気用の空気通路４５とが設けられている。
先導空気用の空気通路４５の一側はエアクリーナ４４に接続され、他側は二股状に形成されて左右に分岐し、それぞれ接続管４６を介して一対の掃気ポート１０及び掃気流路１２に接続している。空気通路４５の分岐点の上流には、先導空気の空気量を制御するバタフライ型の空気制御弁２５が設けられ、気化器４２の絞り弁４３と連動するように構成されている。
これにより限定されたスペース内における空気制御弁２５の取り付けが可能になり、エンジン全体の全長Ｍを短くすることができ、コンパクト化及び軽量化を可能としている。
しかしながら、上記公報に記載された構成では、インシュレータに設けた空気通路に空気制御弁を設けると共に、空気制御弁の下流部において空気通路を左右に分岐し、分岐した空気通路をそれぞれエンジンのシリンダの左右に設けた一対の掃気ポート及び一対の掃気流路に接続している。そのため、インシュレータの構造が複雑になると共に、インシュレータの長さが長くなり、大きな場積を必要とする。結果として、エンジンの外径寸法が大きくなる。
また、インシュレータ内に形成する空気通路は、ほぼ直線状に形成することが空気通路を形成する上で容易な構成となる。このため、インシュレータ内で空気通路を左右に分岐させる構成にすると、分岐する空気通路を形成するのが複雑となり、しかも分岐部において、空気通路にエルボ形状、即ち、直線状の空気通路が交差する形状、が形成されてしまうことになる。分岐部における空気通路の曲がりが急峻な曲がり形状に形成されると、曲がり部における空気の流れは、空気通路の内壁からはがれて渦流が発生する流れとなり、空気抵抗が大きくなるという問題が発生する。
【発明の開示】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、先導空気の流れの抵抗が少なく、構造が簡単でコンパクトな構造とした層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明は、層状掃気２サイクルエンジンにおいて、気化器とシリンダとの間に断熱を目的として挿入されたインシュレータに形成され、シリンダに設けられた一対の掃気ポートにそれぞれ接続する一対の第１空気通路と、エアクリーナと各第１空気通路との間をそれぞれ接続し、略並列状態に配せられた一対の第２空気通路と、各第２空気通路に設けられ、掃気用の先導空気の空気量を制御する空気制御弁とを有する構成を最も主要な特徴としている。
これにより、それぞれ空気制御弁を設けた一対の第２空気通路と、インシュレータに形成した一対の第１空気通路とを接続して構成した先導空気の空気通路が、略並列に配した空気通路として構成することができる。また、先導空気の空気通路としては、空気通路の途中に分岐部を設けて通路を左右に分岐させる構成とする必要が無くなる。しかも、インシュレータ内に形成する空気通路としては、独立した一対の空気通路として第１空気通路を形成することができる。
このため、先導空気の空気通路内に急峻に折れ曲がるエルボ箇所を形成する必要がなくなる。しかも、先導空気の空気通路内に急峻に折れ曲がるエルボ箇所がないため、先導空気の空気通路内での空気の流れを滑らかに行わせることができ、先導空気の空気通路内での空気抵抗を減らすことができる。更に、先導空気の空気通路内での空気抵抗を減少させることにより、エンジン性能を向上させることができる。
また、インシュレータ内での第１空気通路の構成が簡単となり、インシュレータの形状を小型にすることができる。これによって、層状掃気２サイクルエンジン全体をコンパクトに構成することができるようになる。
更に、気化器からの吸気通路と一対の先導空気の空気通路との配置位置を明確に区分けして配することが可能となる。これにより、途中で先導空気の空気通路と気化器からの吸気通路とが交差することや、気化器の吸気通路の両脇に一対の先導空気の空気通路を配するようなことがなくなり、層状掃気２サイクルエンジン全体をシンプルで、しかもコンパクトな構成することができる。
特に、先導空気の空気通路を気化器からの吸気通路より上に配することにより、第１空気通路を掃気ポートと同一平面上に形成することが可能となり、空気抵抗の少ない滑らかな接続状態にて空気通路や吸気通路を構成することができる。これにより、ピストンの全長を低く抑えることができ、エンジン全長を低く構成することができるようになり、エンジンをコンパクトに構成することができる。
本発明は、前記空気制御弁が、前記エアクリーナの近傍に設けるか、あるいは前記エアクリーナと一体に形成するとともに、各第１空気通路にそれぞれ接続する接続部材を各第２空気通路に備え、各第１空気通路から各第２空気通路までの空気通路の内周壁を、空気通路の長さ方向にわたって滑らかに連続して形成したことを主要な特徴としている。
これにより、接続部材を介在させることで、第１空気通路と第２空気通路との接続位置が異なっていても、接続部材により第１空気通路と第２空気通路とを滑らかな連続通路として構成することができる。しかも、各第１空気通路から各第２空気通路までの空気通路の内周壁を、空気通路の長さ方向にわたって滑らかに連続して形成したことにより、先導空気の空気通路内での空気抵抗を減少させることができるようになる。
第１空気通路と第２空気通路とをこのような配置構成とすることにより、第２空気通路とエアクリーナとの接続部位と、気化器とエアクリーナとの接続部位との間隔を広げることができ、エアクリーナとしては大型のエアクリーナを使用することが可能となる。これにより、混合気用の吸気ポートと先導空気用の空気流路との配置位置が近い状態となる小型のエンジンに対しても大型のエアクリーナを接続して使用することができるようになる。
また、各第１空気通路と各第２空気通路との接続に接続部材を用いたことにより、インシュレータの構造が簡単となり、インシュレータをコンパクトに、しかも低コストで製造することができる。しかも、インシュレータをコンパクトに形成することにより、層状掃気２サイクルエンジン全体をコンパクトに構成することができるようになる。
本発明は、前記接続部材の端部における接続部が、被接続部との間で内径断面積の変化が少なく接続できるよう形成されてなることを主要な特徴としている。
これにより、接続部材の端部と被接続部との接続部における、接続部材側と被接続部側との間で内径断面積の変化が少ない状態で接続することになる。しかも、各第１空気通路から各第２空気通路までの空気通路の内周壁を、空気通路の長さ方向にわたってより滑らかに連続して形成することができるようになる。
本発明は、前記接続部材が、可撓性を有してなることを主要な特徴としている。これにより、接続部材は可撓性を有しているので、第１空気通路と第２空気通路との接続位置が異なっていても、接続部材により第１空気通路と第２空気通路とを滑らかな連続通路として、簡単にしかも組み立てが容易に構成することができるようになる。
本発明は、前記各第１空気通路が、互に略並列状態に配され、且つそれぞれが略直線的な空気通路として形成されてなることを主要な特徴としている。
これにより、インシュレータに形成する第１空気通路を独立した略直線的な空気通路として形成することができるので、インシュレータにおける第１空気通路の形成を簡単に行うことができる。しかも、第１空気通路と第２空気通路とを可撓性を有した接続部材で接続する構成とすることで、第１空気通路における入口を形成する位置を選択することのできる場所の自由度が増し、インシュレータの構成を容易なものとすることができる。
結果として、層状掃気２サイクルエンジン全体の構成を単純化することができ、同エンジンをコンパクトに構成することができる。また、先導空気の空気通路を空気抵抗の少ない滑らかな空気通路に構成することができる。
略直線上の空気通路としては、空気通路内の内径が全て同一内径の空気通路以外にも、上流側から下流側に向かって末広がり状に拡幅する空気通路形状、逆に上流側から下流側に向かって尻すぼみ状に縮幅する空気通路形状等、空気通路の中心軸線が略直線状を呈する空気通路形状を全て包含しているものである。
本発明は、前記各第１空気通路が、シリンダ内に形成された空気流路をそれぞれ有し、前記一対の空気流路と前記一対の掃気ポートとが同一平面上で接続可能に配されてなることを主要な特徴としている。
これにより、先導空気の空気通路におけるシリンダ内に形成した空気流路とシリンダ内に形成した掃気ポートとを同一平面上で連通することが可能となり、空気流路から掃気ポートまでを直線的につなぐことができる。
空気流路としては、シリンダ内で掃気ポートと直接接続する構成とすることができる。また、シリンダ内に形成した第１空気流路とピストンの外周面に形成した第２空気流路とにより空気流路を構成することもできる。
第１空気流路及び第２空気流路とで空気流路を形成したときには、第２空気流路が第１空気流路と掃気ポートとを接続する位置に、ピストンの作動位置が来たとき、第１空気流路と掃気ポートとが接続されることになる。このとき、第１空気流路と掃気ポートとが同一面上に配されているので、第１空気流路から第２空気流路を介して掃気ポートまでを直線状の配置関係とすることができる。
これにより、空気流路から掃気ポートへの先導空気の流れもスムーズな流れ状態とすることができ、スムーズな流れ状態のまま空気流路から掃気ポート内に先導空気を流れ込ませることができる。しかも、掃気ポートからシリンダ内に対して十分な量の先導空気を充填することができる。更に、ピストンの全長を低く抑えることができ、エンジン全長を低く構成することができ、エンジンをコンパクトに構成することができる。
仮に、空気流路と掃気ポートとが同一平面上に配されていないときには、空気流路から掃気ポートへの先導空気の流れは、縦方向に曲がった流れとなる。このため、縦方向に曲がる流れによって、発生するエネルギーの損失や空気流路を縦方向に曲げて形成した分、ピストンの全長を長くしなければならない等の問題が生じてしまう。
【図面の簡単な説明】図１は、本発明の先導空気制御装置を備えた、層状掃気２サイクルエンジンの正面断面図である。
図２は、第１実施形態の先導空気制御装置の側面断面図であり、図３のＡ−Ａ断面図である。
図３は、第１実施形態の先導空気制御装置の平面断面図であり、図２のＢ−Ｂ断面図である。
図４は、第２実施形態における層状掃気２サイクルエンジンの正面断面図であり、図６のＤ−Ｄ断面図である。
図５は、第２実施形態における層状掃気２サイクルエンジンの側面断面図であり、図６のＣ−Ｃ断面図である。
図６は、２実施形態における層状掃気２サイクルエンジンの平面断面図であり、図５のＥ−Ｅ断面図である。
図７は、第３実施形態の先導空気制御装置の側面断面図である。
図８は、第４実施形態の先導空気制御装置の側面断面図である。
図９は、従来例における先導空気制御装置を備えた層状掃気２サイクルエンジンの正面断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に本発明に係る、層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置の実施形態について、図面を参照して詳述する。なお、本願発明は以下で説明する実施形態に限定されるものではなく、それらの実施形態から当業者が容易に変更可能な技術的な範囲をも当然に包含するものである。
図１は本発明の先導空気制御装置２０を備えた層状掃気２サイクルエンジン１の正面断面図である。図１において、クランクケース２の上部に取付けられたシリンダ３には、ピストン４が摺動自在に嵌入され、クランクケース２に同転自在に取付けられたクランクシャフト５とピストン４とはコネクティングロッド６により連結されている。
シリンダ３の頂部には点火プラグ７が取付けられている。シリンダ３の壁面に設けられた排気ポート８にはマフラ９が取付けられている。シリンダ３の壁面に設けられた排気ポート８のやや下方において、排気ポート８と平面視で略９０度をなす両側面の対向する位置には、先導空気をシリンダ内に導入する一対の掃気ポート１０，１０が設けられている。
掃気ポート１０，１０とクランク室１１とは、一対の掃気ポート１０，１０にそれぞれ連通した掃気流路１２，１２により接続されている。掃気流路１２，１２は、シリンダ３に形成されている。
シリンダ３の壁面における掃気ポート１０のやや下方において、排気ポート８に対向する位置には吸気ポート１３が設けられている。吸気ポート１３の近傍には、一対の掃気ポート１０，１０にそれぞれ接続する一対の空気流路１４，１４が開口している。吸気ポート１３及び空気流路１４，１４の開口部には、断熱を目的とするインシュレータ２１が取付けられ、インシュレータ２１には吸気ポート１３に連通する吸気通路２２、及び一対の空気流路１４，１４にそれぞれ連通する第１空気通路２３，２３が設けられている。
吸気通路２２には気化器３０の一端部が取付けられ、気化器３０の他端部はエアクリーナ３２に接続している。気化器３０には空気と燃料との混合気の量を制御する、バタフライ型の絞り弁３１が設けられている。エアクリーナ３２と一対の第１空気通路２３，２３とは、略並列に配置された一対の第２空気通路２４、２４により接続されている。各第２空気通路２４，２４には、先導空気の空気量を制御するバタフライ型の空気制御弁２５，２５が設けられている。
絞り弁３１と空気制御弁２５，２５とは、図示しないリンク装置等により連結され、連動して回動するよう構成されている。なお、絞り弁３１及び空気制御弁２５，２５の構成、及び絞り弁３１と空気制御弁２５，２５との連動機構は、本願発明の特徴を示すものではなく、従来から公知の構成及び公知の連動機構を採用することができるものである。
また、絞り弁、空気制御弁はバタフライ型の形状に限定されるものではなく、ロータリ型等を含めて通路内の空気流量を制御することのできる絞り弁、空気制御弁であればこれらの弁を使用することができるものである。
インシュレータ２１、第２空気通路２４、空気制御弁２５、気化器３０、絞り弁３１及びエアクリーナ３２により先導空気制御装置２０を構成している。エアクリーナ３２、気化器３０、インシュレータ２１はボルト２８，２８によりシリンダ３に締着され、第１空気通路２３，２３はシリンダ３に設けられた空気流路１４，１４に接続している。
以下において先導空気制御装置２０の詳細構造について詳述する。図２は第１実施形態の先導空気制御装置２０の側面断面図、図３は平面断面図であり、図２は図３のＡ−Ａ断面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。
図２、図３に示すように、エアクリーナ３２における気化器３０との接続位置の上方には、エアクリーナ３２と一体成形された一対の第１突出部３３，３３が並列状態に設けられている。各第１突出部３３、３３に設けられた第３空気通路２６、２６には空気制御弁２５、２５がそれぞれ設けられている。
気化器３０とシリンダ３との間に断熱を目的として挿入されたインシュレータ２１には、上述の吸気通路２２以外にそれぞれ第１空気通路２３を有する一対の第２突出部３４、３４が斜め上方を向いて突出して設けられている。
各第１突出部３３，３３と各第２突出部３４，３４とは、それぞれ第４空気通路２７を有する管状の接続部材３５、３５により接続されている。吸気通路２２を形成したインシュレータと第１空気通路２３を形成したインシュレータとを別体にて構成することもできる。
各第３空気通路２６、２６と各第４空気通路２７、２７とにより、一対の第２空気通路２４、２４が構成されている。接続部材３５はゴム等の可撓性を有する材料で製作され、第４空気通路２７は滑らかな形状に形成されている。
また、接続部材３５の両端には、段差部３５ａ、３５ｂが形成されている。接続部材３５両端に形成した段差部３５ａ、３５ｂによって、接続部材３５と第１突出部３３及び第２突出部３４とのそれぞれの接続部における内径断面積がほとんど変化しない状態で接続することができる。
段差部３５ａ、３５ｂにおける拡径部の内周面が、第１突出部３３及び第２突出部３４の外周面に密嵌することで、気密状態での接続を行うことができる。これにより、第１空気通路２３、２３から第２空気通路２４、２４までの間の内周壁を、空気通路の長さ方向にわたって滑らかに連続して構成することができる。
図１、図２に示すように、第１空気通路２３及び第２空気通路２４により構成される先導空気の空気通路は、少なくとも接続部材３５により構成される第４空気通路２７と第１空気通路２３との範囲において、下流側に向かって下向き傾斜した空気通路として構成することができる。また、第１空気通路２３及び第２空気通路２４により構成される先導空気の空気通路を吸気通路２２の上方に配することができる。
このため、インシュレータ２１に形成した吸気通路２２の通路方向と第１空気通路２３の通路方向とを異ならせた配置関係に配することができる。しかも、インシュレータ２１において吸気通路２２を気化器３０と接続し易い位置に形成することができる。更に、第１空気通路２３における第２突出部３４を、接続部材３５により接続し易い配置位置に構成することができるようになる。
第１空気通路２３と第２空気通路２４とをこのような配置関係で構成とすることができるので、エアクリーナ３２における第１突出部３３の接続部位と、気化器３０とエアクリーナ３２との接続部位との間隔を広げることができ、エアクリーナとしては大型のエアクリーナを使用することが可能となる。
これにより、混合気用の吸気ポート１３と先導空気用の空気流路１４，１４が近い状態となる小型のエンジンに対しても大型のエアクリーナを接続して使用することができるようになる。
図３に示すように、第１空気通路２３及び第２空気通路２４により構成される一対の先導空気の空気通路は、それぞれ第１突出部３３、３３における第３空気通路２６、２６及び第２突出部３４、３４における第１空気通路２３、２３をそれぞれ略並列状態に配することができる。
各第３空気通路２６、２６は互に略並列状態に配し、且つそれぞれが略直線的な空気通路として形成されている。また、各第１空気通路２３、２３も互に略並列状態に配し、且つそれぞれが略直線的な空気通路として形成されている。
略直線上の空気通路としては、空気通路内の内径が全て同一内径の空気通路以外にも、上流側から下流側に向かって末広がり状に拡幅する空気通路形状、逆に上流側から下流側に向かって尻すぼみ状に縮幅する空気通路形状等を含むものであり、空気通路の中心軸線が略直線状を成している空気通路の形状を含む全ての形状を包含しているものである。
一対の第１突出部３３、３３間の間隔と第２突出部３４、３４間の間隔が異なっていても、一対の可撓性を有した接続部材３５、３５によって接続して連通させることにより、第２空気通路２４から第１空気通路２３までの間を滑らかな管路形状として構成することができる。
このため、第２空気通路２４から第１空気通路２３までの空気通路における管路抵抗を減少させることができ、圧力損失の少ない先導空気を流通させることができる。これによって、エンジン内に供給する先導空気の空気量を充分に確保することができる。
また、エアクリーナ３２と一体成形して形成する一対の第１突出部３３，３３及び第３空気通路２６、２６の形成位置、及びインシュレータ２１における第１空気通路２３、２３の形成位置として選択することのできる場所に関する自由度を増すことができる。
これによって、インシュレータの構成を容易なものとすることができる。また、一対の第１突出部３３，３３及び一対の第２突出部３４、３４の配置関係をシンプルな配置関係として構成することができる。結果として、層状掃気２サイクルエンジン全体の構成を単純化することができ、同エンジンをコンパクトに構成することができる。また、先導空気の空気通路を空気抵抗の少ない滑らかな空気通路に構成することができる。
次に、作動について説明する。図１に示すピストン４の上死点位置においては、空気と燃料との混合気はシリンダ室の上部で圧縮され、点火プラグ７により着火されると混合気は爆発してピストン４を押し下げる。この時点では掃気ポート１０及び掃気流路１２には、エアクリーナ３２から第２空気通路２４、第２空気通路２３、空気流路１４を経て導入された清浄な空気が充満している。
また、クランク室１１には気化器３０によって、エアクリーナ３２からの空気と燃料とを混合した混合気が充満している。ピストン４が下降すると先ず吸気ポート１３が閉じ、クランク室１１内に充満している混合気が圧縮される。次に、排気ポート８が開いて、排気ガスは排気ポート８からマフラ９を介して外部に排出される。
引き続いて掃気ポート１０が開き、圧縮されたクランク室１１内の圧力により、掃気ポート１０と掃気流路１２内の先導空気がシリンダ３内に流入し、残った排気ガスを排気ポート８から排出する。その後、クランク室１１内の混合気はシリンダ３室内に流入するが、この時にはピストン４は上昇行程にあり、排気ポート８はピストン４により閉じられた状態となるため、混合気が外部に排出される恐れはない。
気化器３０を通過する混合気の量は絞り弁３１により制御され、第２空気通路２４を通過する先導空気の空気量は空気制御弁２５により制御される。しかも絞り弁３１と空気制御弁２５とは連動しているため、混合気の量と先導空気の空気量とは常にバランスが保たれ、最適な供給が行われて最適状態での燃焼が行われる。
本発明の層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置は、空気通路を一対並列状態に配し、それぞれに空気制御弁を設けた構成としている。そのため、従来のもののように空気通路をインシュレータ部において、左右に分岐させる必要が無く、インシュレータ部での構造を簡単なものとすることができる。
しかも、エアクリーナと、エンジンの掃気ポートに接続する空気流路とを接続する空気通路を滑らかな形状にすることができるので、空気通路内での空気抵抗を低減させることができ、エンジン性能を向上させることができる。
また、インシュレータに形成する第１空気通路を直線状の簡単な構造にすることができ、しかも、第１空気通路の通路長を短く構成することができる。このため、図１に示すエンジンの全長Ｌを、図６に示す従来のもののエンジンの全長Ｍより短く構成することができ、エンジン全体をコンパクトに構成することができる。
更に、インシュレータ２１には、それぞれ第１空気通路２３を有する一対の第２突出部３４，３４を、斜め上方を向いた形状に突出して設けることができる。このため、混合気用の吸気通路における空気出口と先導空気用の空気出口との形成位置を大きく離れた配置関係に構成することができる。エアクリーナとして大型のエアクリーナを使用することが可能となる。
これにより、混合気用の吸気ポート１３と先導空気用の空気流路１４，１４との形成位置が近い状態となる小型のエンジンに対しても大型のエアクリーナを接続することができるようになる。
しかも、接続部材３５として可擦性を有するものを使用することで、第１空気通路２３と第２空気通路との組み立てが容易となり、組立てた空気通路は、空気抵抗の少ない通路として形成することが容易となる。
続部材３５の両端に段差部３５ａ、３５ｂを形成することで、接続部材３５と第１突出部３３及び第２突出部３４との接続部において内径断面積の変化がほとんどない状態で接続することができる。これにより、接続部での内径断面積の変化による圧力損失を少なくすることができる。
図４〜図６は、本発明に係わる第２実施形態における層状掃気２サイクルエンジンの構成を示している。図４は、層状掃気２サイクルエンジンの正面断面図であり、図６のＤ−Ｄ断面図である。図５は、層状掃気２サイクルエンジンの側面断面図であり、図６のＣ−Ｃ断面図である。また、図６は、層状掃気２サイクルエンジンの平面断面図であり、図５のＥ−Ｅ断面図である。
第１実施形態のものと同一部分には同一符号を用いることで、同部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ説明を行うこととする。図４、５に示すように、吸気通路２２はシリンダ３に形成した吸気ポート１３に連通し、吸気ポート１３はクランク室１１に連通している。
図５、図６に示すように、インシュレータ２１に形成した第１空気通路２３は、シリンダ３に形成した第１空気流路１４ａに連通している。第１空気流路１４ａは、ピストン４の外周面に形成した先導空気ポート１４ｄを介して、同じくピストン４の外周面に形成した第２空気流路１４ｂと連通している。
先導空気ポート１４ｄは第２空気流路１４ｂの一部として構成され、第２空気流路１４ｂはピストン溝壁１４ｃにより囲まれた形状として構成されている。第２空気流路１４ｂは、シリンダ３に形成した第３空気流路１８ａ、１８ｂと連通している。第３空気通路１８ａ、１８ｂは、それぞれ掃気ポート１０に連通するとともに、クランク室１１と連通している。
第３空気通路１８ａ、１８ｂにそれぞれ連通する掃気ポート１０としては、シリンダ３の内周面上の異なる位置に配設することも、隣り合わせた位置に配設することも、あるいは同一の掃気ポート１０として配設することもできる。
図５に示すように、第１空気流路１４ａと掃気ポート１０とは、第２空気流路１４ｂを介して同一の平面上で接続可能となるように配設されている。ピストン４が作動して第１空気流路１４ａ、第２空気流路１４ｂ及び掃気ポート１０が略直線状に配列されたとき、先導空気はこれら略直線状に配列された第１空気流路１４ａから第２空気流路１４ｂを通って掃気ポート１０に流れ込むことができる。これにより、通路抵抗が少なく十分な量の先導空気を掃気ポート１０からシリンダ３内等に充填することができる。
図６に示すように、インシュレータ２１には一対の第１空気通路２３、２３が形成されている。上述したように一対の第１空気通路２３、２３は、それぞれ第３空気流路１８ａ、１８ｂによって分岐され、シリンダ室内に左右対称に配された左右２組の掃気ポート１０にそれぞれ連通している。
左右２組の掃気ポート１０は、シリンダ室内で左右２箇所に形成することに限定されるものではなく、必要数配設することができるものである。掃気ポートを必要数設置する場合には、ピストン４に形成した第２空気流路１４ｂから分岐される、シリンダ３に形成した第３空気流路１８の流路個数を必要数配設することにより簡単に構成することができる。
ピストン４の外周面に第２空気流路１４ｂを形成することにより、第１空気流路１４ａを並列状態に配することが容易となる。これによって、一対の第１空気流路１４ａに連通する一対の第１空気通路２３を第１空気流路１４ａと略等しい並列状態に配することができるとともに、第１空気流路１４ａ及び第１空気通路２３を略直線状に形成することが容易となる。
図５、図６に示すように、接続部材３５の段差部３５ａ、３５ｂと第１突出部３３及び第２突出部３４との接続において、シール部材１６ａ、１６ｂを介在させることもできる。一対の接続部材３５、３５間は、連結部材１７を介して一体的に構成することも、それぞれの接続部材３５、３５を独立して別体に構成することもできる。
一対の接続部材３５、３５間を、連結部材１７を介して一体的に構成することにより、先導空気の空気通路と気化器３０に連通した吸気通路２２とを独立した通路として上下方向に異ならせて配設することができる。
これにより、先導空気の空気通路を気化器３０の両脇に配設することや、先導空気の空気通路と吸気通路２２とが交差するような配置関係とすることなく、スッキリとして配置関係にてしかもコンパクトに、先導空気の空気通路と吸気通路２２とを構成することができる。
先導空気の空気通路と吸気通路２２とをスッキリとした配置関係に構成することにより、先導空気制御装置２０の構成をコンパクトに構成することができるようになる。
図５、図６に示すように、一対の第１空気流路１４ａ、１４ａ及び一対の第１空気通路２３、２３を略並列状態で略直線状に形成することができるので、第１空気流路１４ａ、１４ａと吸気ポート１３の配置位置が近接した状態で構成することが可能となる。しかも、エアクリーナ３２は接続部材３５を介して、しかも滑らかな流路形状で第１空気通路２３と接続することができる。これにより、層状掃気２サイクルエンジンとしては小型のエンジンであっても、空気抵抗を減少した状態で大型のエアクリーナ３２を接続することが可能となる。
図７は、本発明に係わる第３実施形態における先導空気制御装置２０ａの側面断面図である。第１実施形態のものと同一部分には同一符号を用いることで、同部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ説明を行うこととする。
第３実施形態では、第１実施形態におけるエアクリーナ３２と一体に形成した第１突出部３３をエアクリーナ３２ａとは別体の第１突出部３３ａとして構成した点において、第１実施形態とは異なった構成となっている。他の構成は、第１実施形態と同様の構成を備えている。
図７に示すように一対の第１突出部３３ａは、エアクリーナ３２ａと気化器３０ａとの間に介装した継手部材３６を挟んで取付けられている。第１突出部３３ａには空気制御弁２５が設けられている。これによりエアクリーナの形状を単純化し、コストを低減することができる。また、一対の第１突出部３３ａの両端部とエアクリーナ３２ａとの接続部及び接続部材３５との接続部は、それぞれ接続部における内径断面積の変化がほとんどない状態で接続している。
図８は、本発明に係わる第４実施形態の先導空気制御装置２０ｂの側面断面図である。第１実施形態のものと同一部分には同一符号を用いることで、同部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ説明を行うこととする。
第４実施形態では、第３実施形態における第１突出部３３ａに相当する空気通路管３７の形成が第２実施形態と異なっている。第３実施形態では第１突出部３３ａが、エアクリーナ３２ａと気化器３０ａとの間に介装した継手部材３６に形成された構成となっている。これに対して、第４実施形態では空気通路管３７は、気化器３０ｂの上部に固着したブラケット３８と一体的に形成した空気通路部材３９に形成されている。他の構成は、第１実施形態〜第３実施形態と同様の構成を備えている。
図８において、一対の空気通路管３７とブラケット３８を一体的に形成した空気通路部材３９は、気化器３０ｂの上部に図示しないボルトにより固着している。エアクリーナ３２ｂと空気通路管３７とはインローによる嵌合で接続されている。インローの部分には図示しないＯリングが挿入されて気密性を保っている。空気通路管３７には空気制御弁２５が設けられている。また、一対の空気通路部材３９の両端部とエアクリーナ３２ａとの接続部及び接続部材３５との接続部は、それぞれ接続部における内径断面積の変化がほとんどない状態で接続している。
これによりエアクリーナの形状を単純化し、コストを低減することができる。
本発明の先導空気制御装置は上記構成の他に、下記のごとく構成しても良い。接続部材は一対の管状部材としているが、１個の部材に２つの空気通路を設けた構成のものでも良く、材質はゴム等の他に金属あるいは合成樹脂等で構成しても良い。
【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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【国際調査報告】
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