(57)【要約】２サイクル機関（１）は少量潤滑システムを有し、該少量潤滑システムにおいては潤滑油はピストン（３）とシリンダ（２）との間の接触面の領域だけに施される。このためにはシリンダ（２）の走行面（１１）内に又は該走行面（１１）の下側に油出口（１２）が設けられ、この油出口（１２）を介しピストン（３）の位置に関連して交互に油エアロゾルがピストン（３）のピストンシャフト（９）の走行面の上とシリンダ（２）の走行面（１１）の上とに施し可能である。
2004509261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのシリンダ（２）と該シリンダ（２）内で運動可能なピストン（３）とのために油潤滑装置を有する２サイクル機関であって、２サイクル機関に潤滑のために供給される油がピストン（３）とシリンダ（２）との間の接触面の領域に施される形式のものにおいて、
−油を油エアロゾルの形で施すことが可能であること、
−ピストン（３）のピストンシャフト（９）の走行面の上とシリンダ（２）の走行面（１１）の上とに油エアロゾルを施すことができること、
を特徴とする、少量潤滑装置を有する２サイクル機関。
【請求項２】
シリンダ（２）の走行面（１１）に又は該走行面（１１）の下側に、搬送装置（１８）に連結された油出口（１２）が設けられており、該油出口（１２）を通って油エアロゾルがピストンシャフト（９）の走行面の上とシリンダ（２）の走行面の上とに施し可能である、請求項１記載の２サイクル機関。
【請求項３】
油エアロゾルが油出口（１２）から交互に、ピストン（３）がピストン下死点の近くにあるとピストンシャフト（９）の走行面の上へ施されるか又はピストン（３）がピストン上死点の近くにあるとシリンダ（２）の走行面（１１）の上へ施されることができる、請求項２記載の２サイクル機関。
【請求項４】
油出口（１２）に供給された油が油エアロゾルである、請求項１から３までのいずれか１項記載の２サイクル機関。
【請求項５】
油出口がシリンダ（２）内で方向付けられたノズル（１２）又はノズルリングの形に構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の２サイクル機関。
【請求項６】
油出口からの油エアロゾルの送出が２サイクル機関（１）の負荷状態に関連して制御可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の２サイクル機関。
【請求項７】
ピストン（３）が連接棒（４）と連接棒軸受とを介してクランク軸（５）と連結されており、連接棒軸受が無給潤滑（生涯潤滑）されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の２サイクル機関。
【請求項８】
２サイクル機関によって生ぜしめられた運動を作業運動に変換する運動変換装置がケーシング内に配置されている作業機械における、請求項１から７までのいずれか１項記載の２サイクル機関の使用において、
−２サイクル機関がケーシング（１４）の外又は内に配置されていること、
−ケーシング（１４）が前記運動変換装置（１５）を潤滑する油で満たされていること、
−２サイクル機関（１）がケーシング（１４）から油出口（１２）へ油を供給することにより潤滑可能であること、
を特徴とする、２サイクル機関の使用。
【請求項９】
２サイクル機関（１）がもっぱらケーシング（１４）からの油で潤滑可能である、請求項８記載の使用。
【請求項１０】
ケーシング（１４）から２サイクル機関（１）に油を搬送する搬送装置（１８）が用いられている、請求項８又は９記載の使用。
【請求項１１】
油がケーシング内で前記運動変換装置（１５）によって生ぜしめられる油エアロゾルである、請求項８から１０までのいずれか１項記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念として記載した２サイクル機関並びに該２サイクル機関を使用した作業機械に関する。
【０００２】
このような２サイクル機関は、高い固有出力、位置状態に無関係な使用の可能性及び低い自重とに基づき作業機械、特に手持誘導式の作業機械にて用いられることが有利である。
【０００３】
２サイクル機関を潤滑するためには原則的には２つの原理が公知である。すなわち、１つは油がすでにあらかじめ燃料に１：２５から１：１００の混合比で添加される混合潤滑であり、もう１つは油が別個の油タンクから油ポンプによってクランクケース内へ又は気化器接続部へ給送される独立潤滑である。両方の潤滑方法は２サイクル機関の位置状態に無関係な使用の可能性と２サイクル機関の低い重量とを助ける。
【０００４】
混合潤滑の場合にはタンク過程のたびに油が燃料に添加されなければならないのに対し、独立潤滑の場合には特別な油タンクを定期的に油で補充する必要がある。何故ならば２サイクル機関は原則的には損失潤滑であり、油回路の用いられていない潤滑であるからである。したがって油の大きな割合は潤滑に役立つことはなく、使用されずに燃焼させられてしまう。この結果、機関には過度に多くの油が供給されなければならず、２サイクル機関の総重量を油の貯えに基づき増大させる。
【０００５】
ＵＳ４７９４８９６Ａ明細書によれば、油が油出口から、ピストンとシリンダとの間の接触面の領域に施される２サイクル機関が公知である。
【０００６】
本発明の課題は潤滑油所要量の減じられた２サイクル機関を提供することである。
【０００７】
本発明の課題は請求項１に記載された２サイクル機関により解決された。請求項１の２サイクル機関の特徴は、油が油エアロゾルの形で、ピストンのピストンシャフトの走行面とシリンダの走行面とに施し可能であることである。
【０００８】
２サイクル機関の摩擦学的な負荷はピストンとシリンダとの間の接触面の領域で、つまりピストンもしくは事情によって存在するピストンリングとシリンダとの間の摩擦面の領域で最大であることが確認されている。したがって一方では油が燃焼室へ侵入し、次いで油が燃焼することを回避し、他方ではクランク室においてピストンの下に存在する溜まり油を回避するために、前記接触面の領域だけを油で濡らすことが特に有利である。エアロゾルの形で油をピストンとシリンダとの間の接触面を狙って施すことによって、十分な潤滑を達成するためにはすでに最小の油量で足りるようになる。
【０００９】
本発明による特に有利な構成によれば、油はピストンのピストンシャフトの走行面、つまり外面の上及び／又はシリンダの走行面の上に施し可能である。このためには適当な形式で適宜の油入口がシリンダの走行面に又は該走行面の下側に設けられていることができる。油の施しは機関行程で、まずピストンがピストン下死点にあるとピストンシャフトの走行面に油が施され、次いでピストンがピストン上死点に達するとシリンダの走行面が油で濡らされるように行われる。
【００１０】
エアロゾルは油出口自体により発生させられるか又は油出口にすでに油エアロゾルとして供給されることができる。
【００１１】
特に有利であるのは、油出口がシリンダ内で方向付けられた、傾斜したノズルとして構成されていることである。この場合にはノズルがシリンダの走行面の下側に配置されることができるにも拘わらずノズル作用がシリンダの内部へ達し、ノズルがシリンダの内面（走行面）を油で濡らすことができるようになる。
【００１２】
潤滑油との経済的な関わりを改善するためには、油出口からの油の送出が２サイクル機関の負荷状態に関連して制御可能であると有利である。例えばアイドリング運転を潤滑油の供給なしで行う一方で、全負荷運転においては高負荷された構成部分を保護するために高められた油の供給が必要となる。
【００１３】
本発明による２サイクル機関は、２サイクル機関がケーシング内に配置された運動変換装置に連結されかつ２サイクル機関が運動変換装置のケーシングからの油で潤滑可能である作業機械、特に手持誘導される作業機械に使用されると特に有利である。構成部分と潤滑系との適宜な構成によって、例えば別個の油タンクにおける付加的な潤滑油なしで又は燃料に付加的な潤滑油を添加することなしで、２サイクル機関はもっぱらケーシングからの潤滑油によって潤滑可能であることすらできる。
【００１４】
少量潤滑系によって２サイクル機関、ひいては作業機関の重量をはっきりと減少させることができる。さらに、従来の一般的な処置、例えば油燃料混合物の用意、別個の油タンクの設置、掃除及び点検又は適当な装置による油貯え量の監視はもはや不要になる。２サイクル機関の構成は著しく簡易化され、２サイクルに機関に対する信頼性も増大される。
【００１５】
以後、本発明の別の利点と特徴とを１実施例に基づき、添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
実施例
図１と図２とには、シリンダ２と該シリンダ２内で運動可能なピストン３とを有し、該ピストン３が公知の形式で連接棒４を介してクランクもしくは駆動軸５を回転させる本発明による２サイクル機関がそれぞれ示されている。
【００１７】
この限りにおいて公知である２サイクル機関１はしばしば２サイクル機関として手持誘導式の作業機械、例えば地面突固めを行うタンパにて使用される。
【００１８】
シリンダ２を有するシリンダケーシング６の上部には点火栓が挿入されている。この点火栓７は燃焼室８内にて所定の時点に点火火花を発生し、この点火火花で、ピストン３の上昇運動で圧縮された空気−燃料−混合物が燃焼させられ、ピストン３が下方に向かって、図１に示された下死点へ駆進させられ、これによって駆動軸５が回転駆動させられる。
【００１９】
２サイクル機関の作業形式は一般的に公知であり、これについてこれ以上は言及しない。
【００２０】
ピストン３は主として、ピストンスカート又はピストンシャフト９とも呼ばれるピストン下部分と、ピストンヘッド６と呼ばれるピストン上部分とから成っており、ピストン上部分の周面にはピストンリング１０が取付けられている。
【００２１】
ピストン３の円筒状の全外面は走行面と呼ぶことにする。反対に、シリンダ２の円筒状の内面の一部はシリンダ２の走行面１１と呼ぶ。このシリンダ２の走行面１１の上をピストン３並びにピストンリング１０が滑動する。
【００２２】
シリンダ２の走行面１１の下側、つまり外側には油出口として用いられているノズル１２が傾斜させられて挿込まれ、ノズル１２の噴射方向がシリンダ２内へ向けられている。ノズル１２を介し油は例えば図２に示されているようにシリンダ２内へ、特にシリンダ２の走行面１１の上に施される。択一的にノズル１２はシリンダ２の走行面１１に構成されていることもできる。
【００２３】
シリンダ２の走行面１１の濡らしは、ピストン３が図２に示された上死点位置の近くに位置していることを前提とする。ピストン３が図１に示された下死点位置に達すると、ピストン３はシリンダ２の走行面を覆い、シリンダ２はもはやノズル１２によって油で濡らされなくなる。その代わりにピストンシャフト９の一部が露出させられ、ノズル１２からの油がピストンシャフト９を濡らすことができるようになる。
【００２４】
この交番によってシリンダとピストン３の円筒状の面９，１１は全周に亘って一様に潤滑されることができる。
【００２５】
したがって、図１と図２とに示されているように、ピストンシャフト９の右側の部分、ひいては間接的にシリンダ２の走行面１１の右側の部分が又はピストン３が上死点にあると、シリンダ２の走行面１１の左側の部分、ひいては間接的にはピストンシャフト９の左側の部分が潤滑されるようになる。ピストンリング１０もシリンダ２の潤滑された走行面１１の範囲に達するので、ピストンリング１０にも同様に油が供給される。
【００２６】
ノズル１２による油の供給は連続的に又は間断的に行うことができる。この場合、制御はピストンの位置に応じて、２サイクル機関１の運転状態を考慮して行うと特に有利である。
【００２７】
特に効果的な潤滑は、油が液状の形ではなく、油エアロゾルもしくは油霧の形で供給されると可能である。微細な油滴は潤滑作用を妨げることなく油の広域な分配を可能にする。
【００２８】
したがって本発明の１実施例では油を液状態でノズル１２へ供給し、そこで圧力下で霧化することが提案されている。択一的に油をノズル１２もしくは相応に構成された出口にすでに油エアロゾルとして供給し、次いでシリンダ２もしくはピストンシャフト９の走行面に向かって噴射することも考えられる。
【００２９】
ノズル１２もしくは適当な、圧力負荷されていない１つの出口に対し選択的に複数の出口もしくはノズルを例えばノズルリングの形で設け、油が下からシリンダ２の走行面１１に侵入することを可能にすることもできる。
【００３０】
供給される油の量は、シリンダ２におけるピストン３の潤滑が確実に可能であるように設定される。しかし、燃焼室８又はピストン３の下にあるピストン室１３への油の侵出は、油の消費を減少させるために回避されなければならない。これに応じて２サイクル機関１の別の運動可能な部分、特に連接棒軸受は、ピストン３の油潤滑とは無関係である別個の潤滑装置、例えば生涯潤滑（無給潤滑）装置を有するか又は適宜の材料から製作されていることが必要である。
【００３１】
油の供給は、ピストンリング１０が可動で、ピストンリングを受容するリング溝にて潤滑不足に基づき固着しないように調節する必要がある。油消費をさらに減少させるためにはピストンリング１０をいわゆる片側の台形リングとして構成しかつピストンシャフト９に緊急運転被覆、例えばＧｒａｐｈａｌ（Ｒ）を設けることができる。
【００３２】
本発明による２サイクル機関は図３に概略的に示されているように有利には作業機械、特に手持誘導式の作業機械にて使用される。
【００３３】
２サイクル機関は図３の左側の部分に示されている。２サイクル機関の駆動軸５は２サイクル機関のケーシングから、運動変換装置１５を取囲むケーシング１４内へ延び込んでいる。運動変換装置１５は種々の形式の歯車装置、クランク装置等を有していることができ、運動方向、運動形式（並進的、回転偏位的、連続的、間断的、振動的、衝動的等）及び運動速度を変換するために役立つ。運動変換装置１５は図３においては歯車とこれを取囲む破線で示された枠との形で概略的にしか図示されていない。
【００３４】
運動変換装置１５の運動する構成部分はケーシング１４内に充填された油によって潤滑される。この油は図３においては溜まり油１６で示されている。
【００３５】
運動変換装置１５の運動する構成部分の高い速度に基づき、常に油は溜まり油１６から跳ね上げられかつ大小の油滴の形で霧化される。すでに比較的に短い時間の後でケーシング１４内には最小の油滴から、油エアロゾルから成る油霧が形成される。この油霧は潤滑しようとするすべての部分を濡らす。
【００３６】
油エアロゾルの１部は、捕集装置１７によって集められる。この捕集装置はケーシング１４における開口で形成され、該開口に油エアロゾルが侵入するようになっている。場合によってはここに油エアロゾルを濾過するためにフィルタ又は多孔質の材料が設けられていることもできる。
【００３７】
搬送装置１８を介して油エアロゾルは捕集装置１７から油出口として役立つノズル１２へ導かれる。搬送装置１８は多様な形式で構成されていることができ、潤滑システムの構成により油は液状の形で又はエアロゾルとして無圧又は圧力下で搬送される。
【００３８】
適当な構成で作業機械において２サイクル機関１をもっぱらケーシング１４からの油によって潤滑されるようにすることもできる。公知技術の場合のような付加的な油供給装置はもはや不要になる。油−燃料−混合物が貯えられる必要もなく、別個の油タンクを設ける必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による２サイクル機関の断面図（ピストンは下死点にある）。
【図２】
図１に相当する断面図（ピストンは上死点にある）。
【図３】
本発明による２サイクル機関が使用されている作業機械の構造を概略的に示した図。
【符号の説明】
１　２サイクル機関、　２　シリンダ、　３　ピストン、　４　連接棒、　５　駆動軸、　６　シリンダケーシング、　７　点火栓、　８　燃焼室、　９　ピストンシャフト、　１０　ピストンリング、　１１　走行面、　１２　ノズル、　１３　クランク室、　１４　ケーシング、　１５　運動変換装置、　１６　溜まり油、　１７　捕集装置、　１８　搬送装置
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月11日(2002.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのシリンダ（２）と該シリンダ（２）内で運動可能なピストン（３）とのために油潤滑装置を有する２サイクル機関であって、
−２サイクル機関に潤滑のために供給される油がもっぱらピストン（３）とシリンダ（２）との間の接触面の領域にてピストン（３）のピストンシャフト（９）の走行面の上とシリンダ（２）の走行面（１１）の上とに油エアロゾルの形で施されること、
−シリンダ（２）の走行面（１１）の下側に、搬送装置（１８）に連結された油出口（１２）が設けられ、この油出口（１２）を通って油エアロゾルがピストンシャフト（９）の走行面の上並びにシリンダ（２）の走行面（１１）の上に施される形式のものにおいて、
−油エアロゾルが油出口（１２）から交互に、ピストン（３）がその下死点の近くにあるとピストンシャフト（９）の走行面の上に施されるか又はピストン（３）がその上死点の近くにあるとシリンダ（２）の走行面（１１）の上に施されるようになっており、
−油が燃焼室（８）内へ又はピストン（３）の下にあるクランク室（１３）へ侵出することが回避されるように、供給される油の量が測定されるようになっており、
−ピストン（３）が連接棒（４）と連接棒軸受とを介してクランク軸（５）に連結されており、
−連接棒軸受が生涯潤滑（無給潤滑）されているか又は付加的な潤滑を必要としない材料対偶を有している
ことを特徴とする、２サイクル機関。
【請求項２】
油出口（１２）に供給された油が油エアロゾルである、請求項１記載の２サイクル機関。
【請求項３】
油出口がシリンダ（２）にて方向付けられたノズル（１２）又はノズルリングの形で構成されている、請求項１又は２記載の２サイクル機関。
【請求項４】
油出口（１２）からの油エアロゾルの送出が、２サイクル機関（１）の負荷状態に関連して制御される、請求項１から３までのいずれか１項記載の２サイクル機関。
【請求項５】
２サイクル機関から発生させられた回転運動を作業運動に変換する運動変換装置がケーシング（１４）内に配置されている作業機械に請求項１から４までのいずれか１項記載の２サイクル機関が使用されており、
−２サイクル機関が前記ケーシング（１４）の外又は前記ケーシング（１４）の内部に配置されており、
−前記ケーシング（１４）が前記運動変換装置（１５）を潤滑するため油で充たされており、
−２サイクル機関（１）が前記ケーシング（１４）から油出口（１２）へ油を供給することで潤滑される
ことを特徴とする、２サイクル機関の使用。
【請求項６】
２サイクル機関（１）がもっぱら前記ケーシング（１４）からの油で潤滑される、請求項５記載の使用。
【請求項７】
搬送装置（１８）が油を前記ケーシング（１４）から２サイクル機関（１）に搬送するために用いられている、請求項５又は６記載の使用。
【請求項８】
油が前記ケーシング（１４）において前記運動変換装置（１５）によって形成された油エアロゾルである、請求項５から７までのいずれか１項記載の使用。
【国際調査報告】
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