层状扫气二冲程发动的制造方法
层状扫气二冲程发动的制造方法
【专利摘要】本发明提供层状扫气二冲程发动机，增大先行扫气用的空气量。形成有：第1扫气通路（36），自向曲轴箱内开口的第1扫气流入口（362）延伸至在汽缸内开口的第1扫气口（364）；第2扫气通路（38），自向曲轴箱内开口的第2扫气流入口（382）延伸至向汽缸内开口的第2扫气口（384），由连通部（44）使第1扫气通路与第2扫气通路彼此连通。空气通路（42）在比连通部接近第1扫气流入口的位置与第1扫气通路连接。设置有：第1止回阀（46），切断自第1扫气通路朝向曲轴箱内的气流；第2止回阀（48），切断自第1扫气通路经由空气通路朝向外部的气流。将先行扫气用的空气自空气通路导入第1扫气通路，进一步将该空气的一部分经由连通部导入第2扫气通路。
【专利说明】层状扫气二冲程发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种层状扫气二冲程发动机，更详细而言，涉及一种具有用于将先行扫气用的空气导入到扫气通路的空气通路并利用止回阀对该空气通路的相对于扫气通路的开闭情况进行限制的层状扫气二冲程发动机。
【背景技术】
[0002]在层状扫气二冲程发动机中，在活塞的上升行程，利用在曲轴箱内产生的负压自进气通路将混合气体吸入到曲轴箱内，并且自空气通路将空气导入到扫气通路内，在活塞的下降行程，在供给曲轴箱内的混合气体之前，使在之前的上升行程被导入到扫气通路内的空气作为先行扫气用的空气流出到汽缸内。由此，在燃烧后的燃烧气体(排气)与经由扫气通路新供给的混合气体之间存在空气的层，所以能够抑制混合气体向燃烧气体混入，防止未燃烧气体向排气口窜气。
[0003]这里，与对空气通路的相对于扫气通路的开闭情况进行限制的方式相对应地，层状扫气二冲程发动机大概分为如下两种。
[0004]一种是:在空气通路设置止回阀，容许自空气通路流向扫气通路的空气的气流，另一方面，利用该止回阀切断该气流的反向的、即自扫气通路经由空气通路流向外部的空气和混合气体的气流。另一种是:在活塞的侧面形成槽，经由该槽暂时将扫气通路和空气通路间连通，将空气导入到扫气通路，另一方面，将混合气体供给到汽缸内时，利用活塞封闭空气通路。
[0005]在下述专利文献I中公开了一种属于前种方式的层状扫气二冲程发动机。
[0006]专利文献1:国际公开第2010/035684小册子
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]在上述文献I的层状扫气二冲程发动机中，导入先行扫气用的空气的空气通路在从扫气流入口到扫气口的大致中间位置与扫气通路相连接，该扫气通路自向曲轴箱内开口的扫气流入口延伸至向汽缸内开口的扫气口，在该空气通路与扫气通路相连接的连接部设有用于限制自扫气通路向空气通路的逆流的止回阀(例如簧片阀)。在活塞的下表面形成有缺口，在从活塞的上升行程后期进入到下降行程初期的过程中，扫气口在该缺口开放。由此，在曲轴箱内产生的负压经由扫气口作用于扫气通路内，自空气通路向扫气通路导入先行扫气用的空气。这里，为了避免曲轴箱内的负压经由扫气流入口波及到扫气通路内，在扫气流入口设有切断自扫气通路流向曲轴箱内的空气的气流的止回阀(例如簧片阀)。
[0009]采用这种结构，被导入到扫气通路内的空气以不会在扫气通路内自空气通路的连接部朝向扫气流入口流动的方式沿一方向向扫气口流动，所以能够抑制混合气体向先行扫气用的空气混入，维持了空气与混合气体的层状分离状态，防止未燃烧气体向排气口窜气。
[0010]本发明的主要目的在于，为了进一步良好地实现空气先导式层状扫气，将用于进行先行扫气的尽量多的量的空气贮存在扫气通路内，从而抑制未燃烧气体向排气口窜气。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本发明为了达到上述目的，提供层状扫气二冲程发动机，该层状扫气二冲程发动机构成为，包括:进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内;第I扫气通路，其自向曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第I扫气口 ；第2扫气通路，其自向曲轴箱内开口的第2扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第2扫气口 ；连通部，其使第I扫气通路和第2扫气通路彼此连通；空气通路，其用于在比该连通部接近第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到第I扫气通路内；第I止回阀，其用于在活塞的上升行程内切断自第I扫气通路朝向曲轴箱内流动的空气的气流；以及第2止回阀，其用于在活塞的下降行程内切断自第I扫气通路经由空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流，在活塞的上升行程内，混合气体自进气通路被导入到曲轴箱内，并且自空气通路导入到第I扫气通路内的空气的一部分经由上述连通部流入第2扫气通路，在活塞的下降行程内，在活塞的之前的上升行程内流入的第I扫气通路内和第2扫气通路内的空气自第I扫气口和第2扫气口流出到汽缸内，相应地，曲轴箱内的混合气体经由第I扫气通路和第2扫气通路自第I扫气口和第2扫气口供给到汽缸内。
[0013]发明的效果
[0014]采用本发明，除了自空气通路直接导入先行扫气用的空气的第I扫气通路以外，还设有自空气通路经由第I扫气通路和连通部导入先行扫气用的空气的第2扫气通路，将空气贮存在第I扫气通路和第2扫气通路这两者内，使空气自第I扫气通路和第2扫气通路中的任一者流出到汽缸内，所以与仅具有相当于第I扫气通路的结构来作为扫气通路的情况相比，能够确保先行扫气用途的更多的量的空气，抑制未燃烧气体发生窜气。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0016]图2是该发动机的沿图1所示的1-1线的剖视图。
[0017]图3是该发动机的沿图2所示的I1-1I线的剖切立体图。
[0018]图4是该发动机的动作说明图(上升行程中期)。
[0019]图5是该发动机的动作说明图(上升行程末期)。
[0020]图6是该发动机的动作说明图(下降行程中期)。
[0021]图7是该发动机的动作说明图(下降行程末期)。
[0022]图8是该发动机的动作说明图(上升行程初期)。
[0023]图9是该发动机的气口开闭时刻图。
[0024]图10是表示本发明的第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的特征的局部剖视图(a)和活塞的侧视图(b)。
[0025]图11是该发动机的气口开闭时刻图。
[0026]图12是表示本发明的第3实施方式的层状扫气二冲程发动机的特征的局部剖视图(a)和活塞的侧视图(b)。
[0027]图13是本发明的第4实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。[0028]图14是本发明的第5实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0029]图15是本发明的第6实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0030]图16是本发明的第7实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0031]图17是本发明的第8实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0032]图18是本发明的第9实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
【具体实施方式】
[0033]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0034]图1是表示本发明的第I实施方式的层状扫气二冲程发动机(以下简称为“发动机”)10的整体结构的剖视图。
[0035]发动机10是单缸的小型二冲程发动机，发动机10能够作为链锯和鼓风机等握持在手中或背着使用的各种可搬式作业机械的动力源，而应用在这些作业机械中。
[0036]发动机10大致划分而由发动机主体20、燃料添加装置(在本实施方式中是化油器)50、空气管道60和排气消声器70构成。
[0037]发动机主体20由汽缸22、曲轴箱24和曲轴箱盖26构成，在汽缸22的下部固定有曲轴箱24，在曲轴箱24的侧部固定有曲轴箱盖26。活塞28以上下往复自如的方式收纳在汽缸22内，曲轴30以旋转自如的方式收纳在曲轴箱24内。活塞28和曲轴30借助连杆32 (仅剖切表示其一部分)彼此连结，将活塞28的上下运动转换为曲轴30的旋转运动。曲轴30的一端延伸设置至曲轴箱24外，将曲轴30的旋转运动引出为发动机10的输出。
[0038]在发动机主体20中形成有进气通路34、扫气通路36、38和排气通路40。在本实施方式中，这些通路34?40的一端均向汽缸22的内部(指图中附图标记A所示的空间，以下称为“缸内”)开口，利用活塞28来控制这些通路34?40对汽缸22内的开闭。
[0039]进气通路34在进气口 342与汽缸22内相连通，进气口 342设定为:其上缘位于比处于下止点时的活塞28的上表面28a靠下方的位置，其下缘位于比处于上止点时的活塞28的下表面28b靠下方的位置。由此，在活塞28位于下止点时，利用活塞28封闭进气通路34，另一方面，在从活塞28的上升行程中期进入下降行程中期的过程内，进气通路34在活塞28的下方开口，将在曲轴箱24的内部(指图中附图标记B所示的空间，但有时也包含活塞28下方的汽缸22内的空间。以下称为“曲轴箱内”)产生的负压导入到通路34内而吸入混合气体。这里，上升行程指活塞28从下止点朝向上止点移动的行程，下降行程指活塞28从上止点朝向下止点移动的行程。进气口 342不限形成于汽缸22，也可以形成于曲轴箱24，在该情况下，在进气口 342设置止回阀而抑制混合气体自曲轴箱24内逆流。
[0040]扫气通路包括第I扫气通路36和第2扫气通路38，第I扫气通路36和第2扫气通路38均在位于一端的扫气流入口 362、382与曲轴箱24内相连通，而在位于另一端的扫气口 364、384与汽缸22内相连通，从而在空间上将曲轴箱24内与汽缸22内连接起来。
[0041]详细而言，第I扫气通路36自形成于曲轴箱24的第I扫气流入口 362朝向上方呈S字形弯曲地延伸，从而与形成于汽缸22的第I扫气口 364相连接。在本实施方式中，第I扫气流入口 362形成为将曲轴箱24中的沿与曲轴30的轴线Y垂直的方向存在的部分内外贯穿。在比汽缸22与曲轴箱24相结合的结合部C靠下方的位置，第I扫气通路36利用曲轴箱盖26的内表面26a形成在曲轴箱24的外侧，在比结合部C靠上方的位置，第I扫气通路36形成在汽缸22的侧壁的内部。如图2所示，第I扫气通路36在比后述的空气通路42的连接部D靠下游的位置向两个方向分支。夹着汽缸22的轴线X在各侧各形成有一个第I扫气口 364，第I扫气通路36分别与自分支点E向下游延伸的支路所对应的第I扫气口 364相连接。
[0042]第2扫气通路38自形成于曲轴箱24的第2扫气流入口 382沿汽缸22的轴线X朝向上方延伸，第2扫气通路38与形成于汽缸22的第2扫气口 384相连接。在本实施方式中，第2扫气流入口 382形成为上下贯穿在结合部C与汽缸22的端部咬合的曲轴箱24的周壁(图2)。在结合部C的区域内，第2扫气通路38形成在曲轴箱24的周壁的内部，在第2扫气通路38的除了该结合部C的区域以外的大致整个区域内，第2扫气通路38形成在汽缸22的侧壁的内部。与第I扫气口 364相同，夹着汽缸22的轴线X在各侧各形成有一个第2扫气口 384，第2扫气通路38分别与对应的第2扫气口 384相连接。
[0043]第I扫气口 364和第2扫气口 384形成为沿以汽缸22的轴线X为中心的圆周方向彼此相邻，如图3所示，利用自汽缸22的内表面22a与内表面22a连续设置的壁部222，将第I扫气口 364和第2扫气口 384彼此分隔开，在汽缸22的内表面22a形成分别独立的开口。
[0044]回到图1，第I扫气口 364和第2扫气口 384设定为:第I扫气口 364和第2扫气口 384的上缘位于比处于下止点时的活塞28的上表面28a靠下方的位置，第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘位于比处于上止点时的活塞28的下表面28b靠上方的位置。在本实施方式中，在活塞28的下表面28b形成有微小的缺口，当活塞28位于上止点时，第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘位于比该缺口的盖面靠上方的位置。由此，在活塞28处于下降行程末期时，第I扫气口 364和第2扫气口 384在活塞28的上方开口，从而使第
I扫气通路36和第2扫气通路38将曲轴箱24内和汽缸22内连通，形成用于将曲轴箱24内的混合气体供给到汽缸22内的通路。另一方面，包括活塞28位于上止点时的情况在内，在除了上升行程初期和下降行程末期以外的整个期间内，第I扫气口 364和第2扫气口 384被活塞28封闭。
[0045]第I扫气通路36和第2扫气通路38在汽缸22的内表面22a形成分别独立的开口(第I扫气口 364和第2扫气口 384)，另一方面，在比这些开口稍靠外侧的区域，第I扫气通路36和第2扫气通路38彼此连通，形成自第I扫气流入口 362经由该连通部44通向第2扫气流入口 382的不间断的通路36、44、38。如图3所示，在本实施方式中，在第I扫气口364和第2扫气口 384附近，在将第I扫气通路36和第2扫气通路38之间分隔开的汽缸22的壁部222形成有缺口孔(相当于“第I缺口孔”)442，第I扫气通路36和第2扫气通路38经由该缺口孔442相连通。
[0046]排气通路40在排气口 402与汽缸22内相连通，排气口 402设定为:其上缘位于比处于下止点时的活塞28的上表面28a靠上方的位置，其下缘位于比处于上止点时的活塞28的下表面28b靠上方的位置。由此，在活塞28位于上止点时，排气通路40被活塞28封闭，另一方面，在活塞28处于下降行程中期以后的期间内，排气通路40先于第I扫气口 364和第2扫气口 384向汽缸22内开口，排出燃烧气体而使汽缸22内的压力下降。
[0047]在本实施方式中，在曲轴箱盖26的上部安装有空气管道60。空气通路42由曲轴箱盖26和空气管道60形成，空气通路42与第I扫气通路36的比缺口孔442接近第I扫气流入口 362的位置、详细而言与从第I扫气流入口 362到第I扫气口 364的部分的大致中间位置相连接。第I扫气通路36呈S字形弯曲形成，空气通路42与第I扫气通路36的中间部相连接，从而这些通路42、36在从连接部D到第I扫气通路36的分支部E的范围内呈直线状延伸。
[0048] 在第I扫气通路36设置有止回阀(相当于“第I止回阀”)46，该止回阀46用于在向扫气通路36、38导入空气时、避免在曲轴箱24内产生的负压经由第I扫气流入口 362波及到第I扫气通路36。在本实施方式中，采用簧片阀作为该止回阀46。曲轴箱24中的第I扫气流入口 362周边的外表面24a形成为平坦状，以如下方式将簧片阀46安装于该平坦面24a:容许自曲轴箱24内朝向第I扫气通路36流动的气流，另一方面，能够切断该气流的反向的流动。
[0049]在空气通路42设置有止回阀(相当于“第2止回阀”)48，该止回阀48用于在对汽缸22内进行扫气时、阻止空气和混合气体向空气通路42流入。在本实施方式中，采用簧片阀作为该止回阀48。空气管道60的与曲轴箱盖26相结合的结合部的下表面60a形成为平坦状，以如下方式将簧片阀安装于该平坦面60a:容许自空气通路42朝向第I扫气通路36流动的气流，另一方面，能够切断该气流的反向的流动。
[0050]除以上结构以外，在进气通路34设置有用于调节对发动机10的燃料供给量的燃料调节阀92。在本实施方式中，燃料调节阀92内置于化油器50。
[0051]在空气通路42设置有用于调节在该空气通路42内通过的空气的流量的空气调节阀94。在本实施方式中，空气调节阀94以能够与前述燃料调节阀92联动的方式与该燃料调节阀92相连结。
[0052]在汽缸22的顶部安装有火花塞96。在活塞28位于上止点或上止点附近时，火花塞96工作而使燃烧室Cm内的混合气体点火。
[0053]在排气通路40安装有排气消声器70。燃烧后的燃烧气体在通过了排气通路40后经由该排气消声器70排放到大气中。
[0054]接下来，参照图4~图9说明本实施方式的层状扫气二冲程发动机10的动作。
[0055]图4~图8按照时间顺序表不发动机10的动作，图中空心的圆形记号(〇)表不空气，涂满黑色的圆形记号(.)表示混合气体，叉形标记(X )表示燃烧气体。图9表示发动机10的气口开闭时刻，图中左侧表示进气时刻、扫气时刻和排气时刻，右侧表示空气的导入时刻。
[0056]位于下止点的活塞28在进入上升行程时，开始朝向上止点移动。由于发动机10内与外部(发动机10外)间的连接被活塞28切断，所以在曲轴箱24内产生负压，该负压随着活塞28的上升而增大。在本实施方式中，第I扫气通路36与第2扫气通路38之间经由作为“第I缺口孔”的缺口孔442始终处于连通状态，所以在曲轴箱24内产生的负压自第2扫气流入口 382朝向第2扫气口 384在第2扫气通路38内传播，并且经由缺口孔442在活塞的整个冲程内波及到第I扫气通路36，从而使簧片阀48打开(图9中右侧的斜线部)。这里，在本实施方式中，第I扫气流入口 362被作为“第I止回阀”的簧片阀46气密地封闭，所以曲轴箱24内的负压不会经由第I扫气流入口 362波及到第I扫气通路36。
[0057]图4表示上升行程中期(图9中左侧的图，点Tl)的动作。因负压的波及而使第I扫气通路36内的压力低于大气压，从而使作为“第2止回阀”的簧片阀48打开，空气自空气通路42流入到第I扫气通路36。该空气的一部分经由缺口孔442流入到第2扫气通路38。
[0058]图5表示上升行程末期(点T2)的动作。向第I扫气通路36和第2扫气通路38导入空气，由空气充满扫气通路36、38的大致整个区域。另一方面，活塞28经过进气口 342，从而使进气口 342在活塞28的下方开放，曲轴箱24内的负压经由进气口 342波及到进气通路34。由此，将发动机10外的空气引入到化油器50内，将空气与利用化油器50添加的燃料间的混合气体经由进气通路34导入到曲轴箱24内。
[0059]当活塞28到达上止点时，火花塞96进行工作而使燃烧室Cm内的混合气体点火。该混合气体是在前一循环中被供给到汽缸22内的混合气体。
[0060]进入下降行程，活塞28因燃料的体积膨胀而被下压，经由连杆32使曲轴30旋转。将曲轴30的旋转动作引出为发动机10的输出。
[0061]图6表示下降行程中期(点T3)的动作。活塞28经过排气口 402，从而使排气口402在活塞28的上方开放，将燃烧后的燃烧气体排出到排气通路40。由此，汽缸22内的压力急剧减少。另一方面，在曲轴箱24内，因活塞28的下降而将混合气体压缩，压力上升。曲轴箱24内的压力高于第I扫气通路36内的压力，从而簧片阀46打开而开放第I扫气流入口 362，曲轴箱24内的混合气体自第I扫气流入口 362流入到第I扫气通路36。曲轴箱24内的混合气体也自第2扫气流入口 382流入到第2扫气通路38。在下降行程中期，由于第I扫气口 364和第2扫气口 384仍保持被活塞28封闭的状态，所以流入到第I扫气通路36和第2扫气通路38的混合气体将在之前的上升行程内导入的各通路36、38内的空气压缩。这里，在本实施方式中，由于第I扫气通路36与空气通路42间的连接被簧片阀48气密地切断，所以第I扫气通路36内的混合气体不会经由空气通路42流出到发动机10外。
[0062]图7表示下降行程末期(点T4)的动作。活塞28经过第I扫气口 364和第2扫气口 384，从而第I扫气口 364和第2扫气口 384在活塞28的上方开放，第I扫气通路36和第2扫气通路38内的空气经由对应的扫气口 362、364流出到汽缸22内。首先利用该空气先行对未被排出而残留在汽缸22内的燃烧气体进行扫气，促进向排气通路40排出燃烧气体。接着，使第I扫气通路36和第2扫气通路38内的混合气体以及曲轴箱24内的混合气体流出到汽缸22内，利用该混合气体对经先行扫气后仍残留在汽缸22内的燃烧气体和先流出到汽缸22内的空气进行扫气。这里，由于在燃烧气体与混合气体之间存在空气的层，所以在进行扫气时，能够防止混合气体流出到排气通路40，防止未燃烧气体的窜气。
[0063]图8表不下一循环的上升行程初期(点T5)的动作。第I扫气口 364和第2扫气口 384被活塞28封闭，另一方面，排气口 402依然保持开放的状态，继续对汽缸22内的空气进行扫气。当活塞28进一步上升而封闭排气口 402时(点T6)，汽缸22内成为密闭状态，开始将混合气体压缩。
[0064]采用本实施方式，能够获得如下这种效果。
[0065]第一，除了设有第I扫气通路36以外，还设有第2扫气通路38，且使这些通路36、38经由缺口孔442 (第I缺口孔)相连通，从而能够将先行扫气用的空气贮存在第I扫气通路36和第2扫气通路38这两者内而流出到汽缸22内。因而，能够确保先行扫气用途的充分量的空气，实现更加良好的层状扫气。
[0066]第二，通过使第I扫气通路36和第2扫气通路38在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近相连通，能够贯穿前后循环地使残留在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近的混合气体尽量减少，从而防止混合气体混入先行扫气用的空气。
[0067]第三，通过使第I扫气通路364和第2扫气通路384经由形成于汽缸22的壁部的缺口孔442始终连通，能够确保用于将空气导入扫气通路36、38的充分的时间。
[0068]第四，将第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘的位置设定在比位于上止点时的活塞28的下表面28b (在本实施方式中是缺口的盖面)靠上方的位置，且利用位于上止点时的活塞28封闭这些扫气口 364、384，从而在活塞28开始从上止点下降时，能够利用活塞28将曲轴箱24内的混合气体自第I扫气口 364和第2扫气口 384压入到第I扫气通路36和第2扫气通路38内，防止该混合气体混入到先行扫气用的空气内。
[0069]下面，以本发明的其他实施方式各自的特征为中心，说明这些实施方式。
[0070]图10的(a)是本发明的第2实施方式的层状扫气二冲程发动机10的、沿与汽缸28的轴线垂直的平面剖切得到的局部剖视图，该图的(b)是发动机10所具有的活塞28的侧视图。图11表不本实施方式的发动机10处于气口开闭时刻。
[0071]在本实施方式中构成为，在活塞28的侧面形成有槽28c，从活塞28的上升行程末期到下降行程初期，第I扫气通路36和第2扫气通路38经由该槽28c彼此连通(图11中右侧的斜线部)。这里，将进气口开放的期间(活塞冲程Sm)，和第I扫气通路36与第2扫气通路38相连通而使空气通路42的簧片阀打开的期间(活塞冲程Sa)设定为大致相等的长度。但是，本发明不限定于此，也可以使前者的期间(Sm)比后者的期间(Sa)长，或与此相反，使后者的期间(Sa)比前者的期间(Sm)长。在本实施方式中，也将第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘的位置设定在比位于上止点时的活塞28的下表面28b靠上方的位置，除了从第I扫气口 364和第2扫气口 384在活塞28的上方开放的下降行程末期到上升行程初期的期间以外，第I扫气口 364和第2扫气口 384相对于汽缸22内维持被活塞28封闭的状态。因而，随着活塞28的上升而在曲轴箱24内产生的负压不会经由第I扫气口 364和第2扫气口 384波及到对应的扫气通路36、38，通过使第I扫气通路36和第2扫气通路38经由槽28c相连通，使该负压波及到第I扫气通路36，使空气自空气通路42流入第I扫气通路36。并且，将该空气的一部分经由槽28c导入到第2扫气通路38。第I扫气通路36和第2扫气通路38内的空气在活塞28的下降行程被送出到汽缸22内，对汽缸22内的燃烧气体进行扫气是与第I实施方式中的结构相同的。关于汽缸28、曲轴箱24和曲轴箱盖26等除活塞28以外的结构，除了未在汽缸22的壁部形成有作为“第I缺口孔”的缺口孔442以外，均与第I实施方式中的结构相同。但是，也可以并设缺口孔442和槽28c，经由这两者使第I扫气通路36和第2扫气通路38相连通。
[0072]采用本实施方式，经由活塞28的槽28c使第I扫气通路36与第2扫气通路38相连通，利用位于上止点时的活塞28封闭第I扫气口 364和第2扫气口 384，从而在活塞28开始从上止点下降时，利用活塞28将曲轴箱24内的混合气体自第I扫气口 364和第2扫气口 384压入第I扫气通路36和第2扫气通路38内，由此能够防止该混合气体混入先行扫气用的空气。
[0073]图12的(a)是本发明的第3实施方式的层状扫气二冲程发动机10的沿与汽缸28的轴线垂直的平面剖切得到的局部剖视图，该图的(b)是发动机10所具有的活塞28的侧视图。[0074]在第I实施方式中，通过将分隔开第I扫气通路36与第2扫气通路38之间的汽缸22的壁部中的比第I扫气口 364和第2扫气口 384靠外侧的部分切除，来形成作为“第I缺口孔”的缺口孔442，利用壁部222 (图2)将第I扫气口 364和第2扫气口 384本身划分为两个部分。相对于此，在本实施方式中，通过将分隔开第I扫气口 364与第2扫气口 384之间的汽缸22的壁部切除，来形成“第I缺口孔”(缺口孔444)，这些扫气口 364、384彼此连通而在汽缸22的内表面22a形成有不间断的开口 P。因而，第I扫气通路36和第2扫气通路38与第I实施方式中的结构相同，无论活塞28位于什么位置，都处于经由缺口孔444始终连通的状态。曲轴箱24、曲轴箱盖26和活塞28等除汽缸22以外的结构与第I实施方式中的结构相同。汽缸22的结构除了“第I缺口孔”的位置以外，均与第I实施方式中的结构相同。
[0075]采用本实施方式，通过切除将第I扫气口 364与第2扫气口 384之间分隔开的汽缸22的壁部，使第I扫气通路36和第2扫气通路38相连通，从而在向扫气通路36、38导入空气时，能够消除在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近的气流的滞留，排除自前一循环残留在扫气口附近的混合气体。
[0076]图13是本发明的第4实施方式的层状扫气二冲程发动机10的沿与汽缸28的轴线平行的平面剖切得到的剖视图。
[0077]在本实施方式中，除了第I实施方式中的结构以外，还在将第I扫气通路36与第2扫气通路38之间分隔开的汽缸22的壁部中的比作为“第I缺口孔”的缺口孔442靠近曲轴箱24的部分、详细而言在位于将第I扫气通路36的分支部E、和空气通路42与第I扫气通路36间连接的连接部D连接起来的延长线上的部分，形成有缺口孔(相当于“第2缺口孔”)446。除追加了缺口孔446以外，其他结构与第I实施方式中的结构相同。
[0078]采用本实施方式，第I扫气通路36和第2扫气通路38经由两个缺口孔442、446相连通，能够更加顺畅地向第I扫气通路36导入负压，所以能够确保用于进行先行扫气的更多量的空气。
[0079]图14是本发明的第5实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0080]在本实施方式中构成为:在活塞28的下表面28b形成有缺口 N，当活塞28位于上止点及上止点附近时，第I扫气口 364和第2扫气口 384在该缺口 N开放。换言之，设定为:在活塞28位于上止点时，第I扫气口 364的下缘和第2扫气口 384的下缘位于比缺口 N的盖面靠下方的位置。由此，在本实施方式中，在活塞28的上升行程末期，曲轴箱24内经由第I扫气口 364和第2扫气口 384与第I扫气通路36和第2扫气通路38相连通，曲轴箱24内的负压经由第I扫气口 364和第2扫气口 384波及到对应的扫气通路36、38。通过调节缺口 N的深度(汽缸28的沿轴线X的尺寸)而使第I扫气口 364和第2扫气口 384在缺口 N开放的期间极短，能够抑制在活塞28刚刚从上止点开始下降后、混合气体向扫气通路36、38混入。
[0081]采用本实施方式，能够将残留在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近的前一循环的混合气体自这些扫气口 364、384吸出到汽缸22内，避免该混合气体混入先行扫气用的空气。
[0082]除此之外，采用本实施方式，通过使第I扫气口 364和第2扫气口 384暂时开放，能够自扫气通路36、38排除这些扫气口附近的残留混合气体，从而使确定将第I扫气通路36和第2扫气通路38连通的“第I缺口孔”的位置时的自由度增大。换言之，能够将作为“第I缺口孔”的缺口孔442形成在距第I扫气口 364和第2扫气口 384更远的位置。这在保持自第I扫气通路36和第2扫气通路38流出到汽缸22内的空气和混合气体的方向性的方面是有利的。
[0083]图15是本发明的第6实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0084]在本实施方式中，第I扫气通路36自第I扫气流入口 362延伸至第I扫气口 364，而将曲轴箱24内与汽缸22内连接起来，与此相对，第2扫气通路38的一端在第2扫气流入口 382与曲轴箱24内相连通，而另一端与第I扫气通路36相连接，将第I扫气口 364作为与第2扫气口 384共用的扫气口与汽缸22内相连通。换言之，本实施方式的扫气通路36、38自向汽缸22内开口的一个扫气口 364沿汽缸22的轴线X向下方延伸，中途沿两个方向分支，一个支路在汽缸22与曲轴箱24间结合的结合部C向曲轴箱24内开口，从而形成第2扫气流入口 382，另一个支路在曲轴箱24的侧部向曲轴箱24内开口，从而形成第I扫气流入口 362。由此，在本实施方式中，在活塞28的下降行程，第I扫气通路36和第2扫气通路38内的空气自共用的扫气口 364流出到汽缸22内，并且曲轴箱24内的混合气体经由第I扫气通路36和第2扫气通路38自共用的扫气口 364供给到汽缸22内。活塞28、曲轴箱24和曲轴箱盖26等除汽缸22以外的结构与第I实施方式中的结构相同。进气通路34和排气通路40等除了扫气通路36、38以外的汽缸22的结构与第I实施方式中的结构相同。
[0085]采用本实施方式，即使在狭窄的空间内，也能够形成第2扫气通路38而谋求先行扫气用的空气的增量。
[0086]图16是本发明的第7实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0087]在本实施方式中，在以汽缸22的轴线X为中心的各侧，相对一个第I扫气通路36分别设有多个第2扫气通路38、38。第2扫气通路38、38均自第2扫气流入口 382延伸至第2扫气口 384，从而将曲轴箱24内与汽缸22内连接起来，并且第2扫气通路38、38经由形成于汽缸22的缺口孔442 (相当于“第I缺口孔”)彼此相连通、且与第I扫气通路36相连通。由此，在本实施方式中，在活塞28的上升行程，在曲轴箱24内产生的负压分别经由第2扫气通路38、38波及到第I扫气通路36，自空气通路42将空气导入到第I扫气通路36，该空气的一部分进一步经由缺口孔442流入到各第2扫气通路38、38，从而利用空气充满第I扫气通路36和全部的第2扫气通路38、38。并且，在活塞28的下降行程，第I扫气通路36和各第2扫气通路38、38内的空气自对应的扫气口 364、384、384流出到汽缸22内，并且曲轴箱24内的混合气体经由第I扫气通路36和各第2扫气通路38、38供给到汽缸22内。除汽缸22和曲轴箱24以外的结构与第I实施方式中的结构相同。关于汽缸22和曲轴箱24的结构，除了设有多个第2扫气通路38、且相应地也设有多个第2扫气流入口 382、第2扫气口 384和缺口孔442以外，其他结构与第I实施方式中的结构相同。第I扫气通路36和第2扫气通路38不限定于经由缺口孔442相连通，也可以与第2实施方式中的结构相同地、经由形成于活塞28的侧面的槽28c相连通。
[0088]采用本实施方式，能够增大扫气通路36、38的容量，并且能够增大第2扫气通路38的实际开口面积而快速地将空气导入到整个扫气通路36、38，所以能够易于确保充分量的空气。
[0089]图17是本发明的第8实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。[0090]在本实施方式中形成为，第I扫气通路36自向曲轴箱24内开口的第I扫气流入口 362延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸22内开口的扫气口 P，与此相对，第2扫气通路38自第I扫气通路36的中间位置分支、且延伸至向曲轴箱24内开口的第2扫气流入Π 382。
[0091]这里，第I扫气通路36的第2扫气通路38所分支的中间位置位于靠近汽缸22下端部的曲轴箱24上端面的位置。并且，自空气通路42通至第I扫气通路36且在上述中间位置与第2扫气通路38相连而通至第2扫气流入口 382的通路部分，沿与汽缸22的轴线大致垂直的方向形成为直线状，另一方面，自第I扫气通路36的上述中间位置通至扫气口P的通路部分沿汽缸22的轴线方向形成为直线状。
[0092]另外，形成为如下的形状和位置:扫气口 P在活塞28位于上止点或上止点附近的位置时借助活塞28的缺口 N开放，经由汽缸22内的位于活塞28下方的空间与曲轴箱24内相连通。
[0093]说明本实施方式的作用。
[0094]在活塞28上升行程的初期，自空气通路42将空气导入到第I扫气通路36和第2扫气通路38内。
[0095]这里，第2扫气通路38和从空气通路42到第I扫气通路36的中间位置的部分形成为直线状，所以空气的流通阻力小，空气能够顺畅地流入。因此，当活塞28进行上升时，空气自第2扫气流入口 382流出到曲轴箱24内，在第2扫气流入口 382的周边部也积存有规定量的空气。
[0096]活塞28进一步上升,使扫气口 P在活塞28位于上止点或上止点附近的位置时借助活塞28的缺口 N开放，从而经由汽缸22内的位于活塞28下方的空间与曲轴箱24内相连通。由此，能够利用曲轴箱24内的负压自第I扫气通路36的中间位置汲取空气至扫气口 P，该部分也被空气充满。同时，在前一次的活塞下降行程结束时残留在扫气口 P附近的一部分混合气体与自进气通路34供给的新的混合气体一起被推出到与活塞26下方的曲轴箱24内相通的、汽缸22内的空间，积存在该汽缸22内的空间。这一部分的混合气体与上述新的混合气体一起用于燃烧，抑制在扫气行程成为未燃烧气体而流出。
[0097]并且，当进入活塞28的下降行程而使扫气口 P向燃烧室Cm内开放时，首先，积存在自第I扫气通路36的中间位置通至扫气口 P的通路部分内的空气流出到燃烧室Cm内。接着，积存在第2扫气通路38内和通路部分的位于比第I扫气通路36的中间位置靠下方的位置的部分内的空气、还有积存在曲轴箱内的第2扫气流入口 382周边部的空气依次流出到燃烧室Cm内。
[0098]接着，积存在活塞28下方的汽缸22内的空间的混合气体因活塞28的下降而被推压到曲轴箱24内，经由第I扫气通路36和第2扫气通路38将该混合气体自扫气口 P供给到燃烧室Cm内，用于燃烧。
[0099]这样，采用本实施方式，能够利用空气充满第I扫气通路36和第2扫气通路38，且也能够将规定量的空气积存在曲轴箱24内的第2扫气流入口 382的周边部，从而能够更多地确保先行扫气用的空气，进一步提高未燃烧气体窜气的抑制效果。
[0100]另外，虽未图示，也可以在第I扫气通路36和第2扫气通路38的沿曲轴箱24上端缘部的直线状的通路部分设有一个以上的向曲轴箱24内开口的孔。这样，在活塞28处于上升行程时，也能够将先行扫气用的空气自该孔弓I入曲轴箱24内的孔周边部，在活塞28处于下降行程时，能够将引入的该先行扫气用的空气自孔吸入第I扫气通路36内或第2扫气通路38内，而自扫气口 P供给到燃烧室Cm，从而能够获得更多的先行扫气用的空气。
[0101]另外,在本实施方式中，表示了扫气口 P在活塞28位于上止点或上止点附近的位置时借助活塞28的缺口 N向曲轴箱24内开放的结构，但也可以是扫气口 P在活塞28位于上止点时也不向曲轴箱24内开放的结构。
[0102]图18是本发明的第9实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0103]本实施方式将第2扫气通路38的一部分(在活塞28下降行程时的下游部)38a形成为延伸至曲轴箱24的下部。
[0104]本实施方式的其他结构与第8实施方式相同，但将第2扫气通路38的一部分形成为延伸至曲轴箱24的下部的第9实施方式的特征性的结构，同样也能应用于其他第I实施方式?第7实施方式。
[0105]设为该结构，也能够使先行扫气用的空气积存在该第2扫气通路38的延伸后的通路部分38a，从而能不与混合气体混合地在扫气通路内更多地积存先行扫气用的空气，进一步提高未燃烧气体窜气的抑制效果。
[0106]另外，在图18中，将延伸至第2扫气通路38的曲轴箱24下部的部分38a形成于曲轴箱24的壁，但也可以构成为将该延伸的通路部分形成为使管(软管)与曲轴箱24的壁的外侧相连接。
[0107]在以上所述的全部的实施方式中，也可以在汽缸22的形成第2扫气口 384的壁部(在图15、图17、图18所示的实施方式中，是形成一个扫气口 P的壁部)，形成沿使经由第2扫气通路38流出到汽缸22内的空气和混合气体的气流远离排气口 40的方向倾斜的引导面22b。图10表不设于形成第2扫气口 384的壁部的引导面22b,图12表不设于形成一个扫气口 P的壁部的引导面22b。由此，能够抑制在空气和混合气体流出到汽缸22内后直接朝向排气口 40的气流的产生，能够良好地实现扫气。
[0108]在以上的说明中，描述了均采用簧片阀作为第I止回阀46和第2止回阀48的例子，但本发明不限定于此，能够采用旋转阀或电磁阀等各种阀部件作为第I止回阀46和第2止回阀48。在曲轴30的配重方面，也可以在曲轴30的外周面附加设置成为阀的结构，由此封闭第I扫气流入口 362。
[0109]附图标记说明
[0110]10、层状扫气二冲程发动机；20、发动机主体；22、汽缸；24、曲轴箱；26、曲轴箱盖；28、活塞；28c、槽;30、曲轴；32、连杆；34、进气通路；342、进气口 ；36、第I扫气通路；362、第I扫气流入口 ；364、第I扫气口 ；38、第2扫气通路；382、第2扫气流入口 ；384、第2扫气口 ；40、排气通路;402、排气口 ;42、空气通路；44、连通部；442、缺口孔(第I缺口孔)；446、缺口孔(第2缺口孔)；46、簧片阀(第I止回阀)；48、簧片阀(第2止回阀)；50、化油器；60、空气管道；70、排气消声器；92、燃料调节阀；94、空气调节阀；96、火花塞。
【权利要求】
1.一种层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机构成为包括: 进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内； 第I扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第I扫气口； 第2扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第2扫气流入口延伸至与上述活塞的工作位置相对应地向上述汽缸内开口的第2扫气口 ； 连通部，其使上述第I扫气通路和上述第2扫气通路彼此连通； 空气通路，其用于在比上述连通部接近上述第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到上述第I扫气通路内； 第I止回阀，其用于在上述活塞的上升行程内切断自上述第I扫气通路朝向上述曲轴箱内流动的空气的气流；以及 第2止回阀，其用于在上述活塞的下降行程内切断自上述第I扫气通路经由上述空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流， 在上述活塞的上升行程内，混合气体自上述进气通路流入到上述曲轴箱内，并且利用作用于上述第2扫气流入口的负压，使先行扫气用的空气自上述空气通路经由上述第I扫气通路和上述连通部流入 到上述第2扫气通路， 在上述活塞的下降行程内，在上述活塞的之前的上升行程内流入的上述第I扫气通路内的空气和上述第2扫气通路内的空气自上述第I扫气口和上述第2扫气口流出到上述汽缸内，相应地，上述曲轴箱内的混合气体经由上述第I扫气通路和上述第2扫气通路自上述第I扫气口和上述第2扫气口被供给到上述汽缸内。
2.—种层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机构成为包括: 进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内； 第I扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第I扫气口； 第2扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第2扫气流入口延伸至与上述活塞的工作位置相对应地向上述汽缸内开口的第2扫气口 ； 连通部，其使上述第I扫气通路和上述第2扫气通路彼此连通； 空气通路，其用于在比上述连通部接近上述第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到上述第I扫气通路内； 第I止回阀，其用于在上述活塞的上升行程内切断自上述第I扫气通路朝向上述曲轴箱内流动的空气的气流；以及 第2止回阀，其用于在上述活塞的下降行程内切断自上述第I扫气通路经由上述空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流， 在上述活塞的上升行程内，混合气体自上述进气通路被导入到上述曲轴箱内，并且自上述空气通路被导入到上述第I扫气通路内的空气经由上述连通部流入上述第2扫气通路， 在上述活塞的下降行程内，在上述活塞的之前的上升行程内流入的上述第I扫气通路内的空气和上述第2扫气通路内的空气自上述第I扫气口和上述第2扫气口流出到上述汽缸内，相应地，上述曲轴箱内的混合气体经由上述第I扫气通路和上述第2扫气通路自上述第I扫气口和上述第2扫气口被供给到上述汽缸内。
3.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点时，上述第I扫气口的下缘和上述第2扫气口的下缘位于比上述活塞的下表面靠上方的位置，并且上述第I扫气口和上述第2扫气口维持为未向上述曲轴箱内开放的状态。
4.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点及上止点附近时，上述第I扫气口和上述第2扫气口向上述曲轴箱内开放。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气通路和上述第2扫气通路之间在上述连通部的位于上述第I扫气口的附近和上述第2扫气口的附近的部分相连通。
6.根据权利要求5所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部是设于上述汽缸或上述活塞的通路或开口。
7.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部是设于上述汽缸的壁部的第I缺口孔，该汽缸的壁部在上述第I扫气口和第2扫气口附近将上述第I扫气通路与上述第2扫气通路之间分隔开。
8.根据权利要求7所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气口和上述第2扫气口之间经由上述第I缺口孔彼此连通，在上述汽缸的内表面形成有不间断的开口。
9.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第2扫气通路在位于一端的上述第2扫气流入口与上述曲轴箱内相连通，而在另一端与上述第I扫气通路相连接， 上述第2扫气口将上述第I扫气口作为共用的扫气口而向上述汽缸内开口。
10.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部是设于上述活塞的侧面的槽， 上述第I扫气通路和上述第2扫气通路之间经由上述槽在上述上升行程中的规定时期相连通。
11.根据权利要求1~10中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机构成为还包括第2缺口孔，该第2缺口孔设于上述汽缸的壁部的比上述连通部接近上述曲轴箱的部分， 上述第I扫气通路和上述第2扫气通路之间经由上述连通部和上述第2缺口孔相连通。
12.根据权利要求1~11中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 形成上述第2扫气口的上述汽缸的壁部构成为具有引导面，该引导面沿使经由上述第2扫气通路流出到上述汽缸内的气流离开排气口的方向倾斜。
13.根据权利要求1~12中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机具有多个上述第2扫气通路，上述第2扫气通路分别经由上述连通部与上述第I扫气通路相连通。
14.一种层状扫气二冲程发动机,其特征在于， 该层状扫气二冲程发动机构成为包括: 进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内； 第I扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的扫气口； 第2扫气通路，其自上述第I扫气通路分支，延伸至向上述曲轴箱内开口的第2扫气流入口 ； 空气通路，其用于在比上述第I扫气通路的上述第2扫气通路所分支的位置接近上述第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到上述第I扫气通路； 第I止回阀，其用于在上述活塞的上升行程内切断自上述第I扫气通路朝向上述曲轴箱内流动的空气的气流；以及 第2止回阀，其用于在上述活塞的下降行程内切断自上述第I扫气通路经由上述空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流， 在上述活塞的上升行程内，混合气体自上述进气通路被导入到上述曲轴箱内，并且自上述空气通路被导入 的空气流入上述第I扫气通路和上述第2扫气通路， 在上述活塞的下降行程内，在上述活塞的之前的上升行程内流入的上述第I扫气通路和第2扫气通路内的空气自上述扫气口流出到上述汽缸内，相应地，上述曲轴箱内的混合气体经由上述第I扫气通路和上述第2扫气通路自上述第I扫气口和上述第2扫气口被供给到上述汽缸内。
15.根据权利要求14所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点时，上述扫气口的下缘位于比上述活塞的下表面靠上方的位置，上述扫气口维持为未向上述曲轴箱内开放的状态。
16.根据权利要求14所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点及上止点附近时，上述扫气口向上述曲轴箱内开放。
17.根据权利要求1~16中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第2扫气通路的一部分形成为延伸至上述曲轴箱的壁或上述曲轴箱的壁的外侧。
【文档编号】F02B25/16GK103912362SQ201310740102
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】高柳义明, 中立英幸, 小田耕平 申请人:株式会社牧田
【专利摘要】本发明提供层状扫气二冲程发动机，增大先行扫气用的空气量。形成有：第1扫气通路（36），自向曲轴箱内开口的第1扫气流入口（362）延伸至在汽缸内开口的第1扫气口（364）；第2扫气通路（38），自向曲轴箱内开口的第2扫气流入口（382）延伸至向汽缸内开口的第2扫气口（384），由连通部（44）使第1扫气通路与第2扫气通路彼此连通。空气通路（42）在比连通部接近第1扫气流入口的位置与第1扫气通路连接。设置有：第1止回阀（46），切断自第1扫气通路朝向曲轴箱内的气流；第2止回阀（48），切断自第1扫气通路经由空气通路朝向外部的气流。将先行扫气用的空气自空气通路导入第1扫气通路，进一步将该空气的一部分经由连通部导入第2扫气通路。
【专利说明】层状扫气二冲程发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种层状扫气二冲程发动机，更详细而言，涉及一种具有用于将先行扫气用的空气导入到扫气通路的空气通路并利用止回阀对该空气通路的相对于扫气通路的开闭情况进行限制的层状扫气二冲程发动机。
【背景技术】
[0002]在层状扫气二冲程发动机中，在活塞的上升行程，利用在曲轴箱内产生的负压自进气通路将混合气体吸入到曲轴箱内，并且自空气通路将空气导入到扫气通路内，在活塞的下降行程，在供给曲轴箱内的混合气体之前，使在之前的上升行程被导入到扫气通路内的空气作为先行扫气用的空气流出到汽缸内。由此，在燃烧后的燃烧气体(排气)与经由扫气通路新供给的混合气体之间存在空气的层，所以能够抑制混合气体向燃烧气体混入，防止未燃烧气体向排气口窜气。
[0003]这里，与对空气通路的相对于扫气通路的开闭情况进行限制的方式相对应地，层状扫气二冲程发动机大概分为如下两种。
[0004]一种是:在空气通路设置止回阀，容许自空气通路流向扫气通路的空气的气流，另一方面，利用该止回阀切断该气流的反向的、即自扫气通路经由空气通路流向外部的空气和混合气体的气流。另一种是:在活塞的侧面形成槽，经由该槽暂时将扫气通路和空气通路间连通，将空气导入到扫气通路，另一方面，将混合气体供给到汽缸内时，利用活塞封闭空气通路。
[0005]在下述专利文献I中公开了一种属于前种方式的层状扫气二冲程发动机。
[0006]专利文献1:国际公开第2010/035684小册子
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]在上述文献I的层状扫气二冲程发动机中，导入先行扫气用的空气的空气通路在从扫气流入口到扫气口的大致中间位置与扫气通路相连接，该扫气通路自向曲轴箱内开口的扫气流入口延伸至向汽缸内开口的扫气口，在该空气通路与扫气通路相连接的连接部设有用于限制自扫气通路向空气通路的逆流的止回阀(例如簧片阀)。在活塞的下表面形成有缺口，在从活塞的上升行程后期进入到下降行程初期的过程中，扫气口在该缺口开放。由此，在曲轴箱内产生的负压经由扫气口作用于扫气通路内，自空气通路向扫气通路导入先行扫气用的空气。这里，为了避免曲轴箱内的负压经由扫气流入口波及到扫气通路内，在扫气流入口设有切断自扫气通路流向曲轴箱内的空气的气流的止回阀(例如簧片阀)。
[0009]采用这种结构，被导入到扫气通路内的空气以不会在扫气通路内自空气通路的连接部朝向扫气流入口流动的方式沿一方向向扫气口流动，所以能够抑制混合气体向先行扫气用的空气混入，维持了空气与混合气体的层状分离状态，防止未燃烧气体向排气口窜气。
[0010]本发明的主要目的在于，为了进一步良好地实现空气先导式层状扫气，将用于进行先行扫气的尽量多的量的空气贮存在扫气通路内，从而抑制未燃烧气体向排气口窜气。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本发明为了达到上述目的，提供层状扫气二冲程发动机，该层状扫气二冲程发动机构成为，包括:进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内;第I扫气通路，其自向曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第I扫气口 ；第2扫气通路，其自向曲轴箱内开口的第2扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第2扫气口 ；连通部，其使第I扫气通路和第2扫气通路彼此连通；空气通路，其用于在比该连通部接近第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到第I扫气通路内；第I止回阀，其用于在活塞的上升行程内切断自第I扫气通路朝向曲轴箱内流动的空气的气流；以及第2止回阀，其用于在活塞的下降行程内切断自第I扫气通路经由空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流，在活塞的上升行程内，混合气体自进气通路被导入到曲轴箱内，并且自空气通路导入到第I扫气通路内的空气的一部分经由上述连通部流入第2扫气通路，在活塞的下降行程内，在活塞的之前的上升行程内流入的第I扫气通路内和第2扫气通路内的空气自第I扫气口和第2扫气口流出到汽缸内，相应地，曲轴箱内的混合气体经由第I扫气通路和第2扫气通路自第I扫气口和第2扫气口供给到汽缸内。
[0013]发明的效果
[0014]采用本发明，除了自空气通路直接导入先行扫气用的空气的第I扫气通路以外，还设有自空气通路经由第I扫气通路和连通部导入先行扫气用的空气的第2扫气通路，将空气贮存在第I扫气通路和第2扫气通路这两者内，使空气自第I扫气通路和第2扫气通路中的任一者流出到汽缸内，所以与仅具有相当于第I扫气通路的结构来作为扫气通路的情况相比，能够确保先行扫气用途的更多的量的空气，抑制未燃烧气体发生窜气。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0016]图2是该发动机的沿图1所示的1-1线的剖视图。
[0017]图3是该发动机的沿图2所示的I1-1I线的剖切立体图。
[0018]图4是该发动机的动作说明图(上升行程中期)。
[0019]图5是该发动机的动作说明图(上升行程末期)。
[0020]图6是该发动机的动作说明图(下降行程中期)。
[0021]图7是该发动机的动作说明图(下降行程末期)。
[0022]图8是该发动机的动作说明图(上升行程初期)。
[0023]图9是该发动机的气口开闭时刻图。
[0024]图10是表示本发明的第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的特征的局部剖视图(a)和活塞的侧视图(b)。
[0025]图11是该发动机的气口开闭时刻图。
[0026]图12是表示本发明的第3实施方式的层状扫气二冲程发动机的特征的局部剖视图(a)和活塞的侧视图(b)。
[0027]图13是本发明的第4实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。[0028]图14是本发明的第5实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0029]图15是本发明的第6实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0030]图16是本发明的第7实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0031]图17是本发明的第8实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
[0032]图18是本发明的第9实施方式的层状扫气二冲程发动机的结构图。
【具体实施方式】
[0033]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0034]图1是表示本发明的第I实施方式的层状扫气二冲程发动机(以下简称为“发动机”)10的整体结构的剖视图。
[0035]发动机10是单缸的小型二冲程发动机，发动机10能够作为链锯和鼓风机等握持在手中或背着使用的各种可搬式作业机械的动力源，而应用在这些作业机械中。
[0036]发动机10大致划分而由发动机主体20、燃料添加装置(在本实施方式中是化油器)50、空气管道60和排气消声器70构成。
[0037]发动机主体20由汽缸22、曲轴箱24和曲轴箱盖26构成，在汽缸22的下部固定有曲轴箱24，在曲轴箱24的侧部固定有曲轴箱盖26。活塞28以上下往复自如的方式收纳在汽缸22内，曲轴30以旋转自如的方式收纳在曲轴箱24内。活塞28和曲轴30借助连杆32 (仅剖切表示其一部分)彼此连结，将活塞28的上下运动转换为曲轴30的旋转运动。曲轴30的一端延伸设置至曲轴箱24外，将曲轴30的旋转运动引出为发动机10的输出。
[0038]在发动机主体20中形成有进气通路34、扫气通路36、38和排气通路40。在本实施方式中，这些通路34?40的一端均向汽缸22的内部(指图中附图标记A所示的空间，以下称为“缸内”)开口，利用活塞28来控制这些通路34?40对汽缸22内的开闭。
[0039]进气通路34在进气口 342与汽缸22内相连通，进气口 342设定为:其上缘位于比处于下止点时的活塞28的上表面28a靠下方的位置，其下缘位于比处于上止点时的活塞28的下表面28b靠下方的位置。由此，在活塞28位于下止点时，利用活塞28封闭进气通路34，另一方面，在从活塞28的上升行程中期进入下降行程中期的过程内，进气通路34在活塞28的下方开口，将在曲轴箱24的内部(指图中附图标记B所示的空间，但有时也包含活塞28下方的汽缸22内的空间。以下称为“曲轴箱内”)产生的负压导入到通路34内而吸入混合气体。这里，上升行程指活塞28从下止点朝向上止点移动的行程，下降行程指活塞28从上止点朝向下止点移动的行程。进气口 342不限形成于汽缸22，也可以形成于曲轴箱24，在该情况下，在进气口 342设置止回阀而抑制混合气体自曲轴箱24内逆流。
[0040]扫气通路包括第I扫气通路36和第2扫气通路38，第I扫气通路36和第2扫气通路38均在位于一端的扫气流入口 362、382与曲轴箱24内相连通，而在位于另一端的扫气口 364、384与汽缸22内相连通，从而在空间上将曲轴箱24内与汽缸22内连接起来。
[0041]详细而言，第I扫气通路36自形成于曲轴箱24的第I扫气流入口 362朝向上方呈S字形弯曲地延伸，从而与形成于汽缸22的第I扫气口 364相连接。在本实施方式中，第I扫气流入口 362形成为将曲轴箱24中的沿与曲轴30的轴线Y垂直的方向存在的部分内外贯穿。在比汽缸22与曲轴箱24相结合的结合部C靠下方的位置，第I扫气通路36利用曲轴箱盖26的内表面26a形成在曲轴箱24的外侧，在比结合部C靠上方的位置，第I扫气通路36形成在汽缸22的侧壁的内部。如图2所示，第I扫气通路36在比后述的空气通路42的连接部D靠下游的位置向两个方向分支。夹着汽缸22的轴线X在各侧各形成有一个第I扫气口 364，第I扫气通路36分别与自分支点E向下游延伸的支路所对应的第I扫气口 364相连接。
[0042]第2扫气通路38自形成于曲轴箱24的第2扫气流入口 382沿汽缸22的轴线X朝向上方延伸，第2扫气通路38与形成于汽缸22的第2扫气口 384相连接。在本实施方式中，第2扫气流入口 382形成为上下贯穿在结合部C与汽缸22的端部咬合的曲轴箱24的周壁(图2)。在结合部C的区域内，第2扫气通路38形成在曲轴箱24的周壁的内部，在第2扫气通路38的除了该结合部C的区域以外的大致整个区域内，第2扫气通路38形成在汽缸22的侧壁的内部。与第I扫气口 364相同，夹着汽缸22的轴线X在各侧各形成有一个第2扫气口 384，第2扫气通路38分别与对应的第2扫气口 384相连接。
[0043]第I扫气口 364和第2扫气口 384形成为沿以汽缸22的轴线X为中心的圆周方向彼此相邻，如图3所示，利用自汽缸22的内表面22a与内表面22a连续设置的壁部222，将第I扫气口 364和第2扫气口 384彼此分隔开，在汽缸22的内表面22a形成分别独立的开口。
[0044]回到图1，第I扫气口 364和第2扫气口 384设定为:第I扫气口 364和第2扫气口 384的上缘位于比处于下止点时的活塞28的上表面28a靠下方的位置，第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘位于比处于上止点时的活塞28的下表面28b靠上方的位置。在本实施方式中，在活塞28的下表面28b形成有微小的缺口，当活塞28位于上止点时，第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘位于比该缺口的盖面靠上方的位置。由此，在活塞28处于下降行程末期时，第I扫气口 364和第2扫气口 384在活塞28的上方开口，从而使第
I扫气通路36和第2扫气通路38将曲轴箱24内和汽缸22内连通，形成用于将曲轴箱24内的混合气体供给到汽缸22内的通路。另一方面，包括活塞28位于上止点时的情况在内，在除了上升行程初期和下降行程末期以外的整个期间内，第I扫气口 364和第2扫气口 384被活塞28封闭。
[0045]第I扫气通路36和第2扫气通路38在汽缸22的内表面22a形成分别独立的开口(第I扫气口 364和第2扫气口 384)，另一方面，在比这些开口稍靠外侧的区域，第I扫气通路36和第2扫气通路38彼此连通，形成自第I扫气流入口 362经由该连通部44通向第2扫气流入口 382的不间断的通路36、44、38。如图3所示，在本实施方式中，在第I扫气口364和第2扫气口 384附近，在将第I扫气通路36和第2扫气通路38之间分隔开的汽缸22的壁部222形成有缺口孔(相当于“第I缺口孔”)442，第I扫气通路36和第2扫气通路38经由该缺口孔442相连通。
[0046]排气通路40在排气口 402与汽缸22内相连通，排气口 402设定为:其上缘位于比处于下止点时的活塞28的上表面28a靠上方的位置，其下缘位于比处于上止点时的活塞28的下表面28b靠上方的位置。由此，在活塞28位于上止点时，排气通路40被活塞28封闭，另一方面，在活塞28处于下降行程中期以后的期间内，排气通路40先于第I扫气口 364和第2扫气口 384向汽缸22内开口，排出燃烧气体而使汽缸22内的压力下降。
[0047]在本实施方式中，在曲轴箱盖26的上部安装有空气管道60。空气通路42由曲轴箱盖26和空气管道60形成，空气通路42与第I扫气通路36的比缺口孔442接近第I扫气流入口 362的位置、详细而言与从第I扫气流入口 362到第I扫气口 364的部分的大致中间位置相连接。第I扫气通路36呈S字形弯曲形成，空气通路42与第I扫气通路36的中间部相连接，从而这些通路42、36在从连接部D到第I扫气通路36的分支部E的范围内呈直线状延伸。
[0048] 在第I扫气通路36设置有止回阀(相当于“第I止回阀”)46，该止回阀46用于在向扫气通路36、38导入空气时、避免在曲轴箱24内产生的负压经由第I扫气流入口 362波及到第I扫气通路36。在本实施方式中，采用簧片阀作为该止回阀46。曲轴箱24中的第I扫气流入口 362周边的外表面24a形成为平坦状，以如下方式将簧片阀46安装于该平坦面24a:容许自曲轴箱24内朝向第I扫气通路36流动的气流，另一方面，能够切断该气流的反向的流动。
[0049]在空气通路42设置有止回阀(相当于“第2止回阀”)48，该止回阀48用于在对汽缸22内进行扫气时、阻止空气和混合气体向空气通路42流入。在本实施方式中，采用簧片阀作为该止回阀48。空气管道60的与曲轴箱盖26相结合的结合部的下表面60a形成为平坦状，以如下方式将簧片阀安装于该平坦面60a:容许自空气通路42朝向第I扫气通路36流动的气流，另一方面，能够切断该气流的反向的流动。
[0050]除以上结构以外，在进气通路34设置有用于调节对发动机10的燃料供给量的燃料调节阀92。在本实施方式中，燃料调节阀92内置于化油器50。
[0051]在空气通路42设置有用于调节在该空气通路42内通过的空气的流量的空气调节阀94。在本实施方式中，空气调节阀94以能够与前述燃料调节阀92联动的方式与该燃料调节阀92相连结。
[0052]在汽缸22的顶部安装有火花塞96。在活塞28位于上止点或上止点附近时，火花塞96工作而使燃烧室Cm内的混合气体点火。
[0053]在排气通路40安装有排气消声器70。燃烧后的燃烧气体在通过了排气通路40后经由该排气消声器70排放到大气中。
[0054]接下来，参照图4~图9说明本实施方式的层状扫气二冲程发动机10的动作。
[0055]图4~图8按照时间顺序表不发动机10的动作，图中空心的圆形记号(〇)表不空气，涂满黑色的圆形记号(.)表示混合气体，叉形标记(X )表示燃烧气体。图9表示发动机10的气口开闭时刻，图中左侧表示进气时刻、扫气时刻和排气时刻，右侧表示空气的导入时刻。
[0056]位于下止点的活塞28在进入上升行程时，开始朝向上止点移动。由于发动机10内与外部(发动机10外)间的连接被活塞28切断，所以在曲轴箱24内产生负压，该负压随着活塞28的上升而增大。在本实施方式中，第I扫气通路36与第2扫气通路38之间经由作为“第I缺口孔”的缺口孔442始终处于连通状态，所以在曲轴箱24内产生的负压自第2扫气流入口 382朝向第2扫气口 384在第2扫气通路38内传播，并且经由缺口孔442在活塞的整个冲程内波及到第I扫气通路36，从而使簧片阀48打开(图9中右侧的斜线部)。这里，在本实施方式中，第I扫气流入口 362被作为“第I止回阀”的簧片阀46气密地封闭，所以曲轴箱24内的负压不会经由第I扫气流入口 362波及到第I扫气通路36。
[0057]图4表示上升行程中期(图9中左侧的图，点Tl)的动作。因负压的波及而使第I扫气通路36内的压力低于大气压，从而使作为“第2止回阀”的簧片阀48打开，空气自空气通路42流入到第I扫气通路36。该空气的一部分经由缺口孔442流入到第2扫气通路38。
[0058]图5表示上升行程末期(点T2)的动作。向第I扫气通路36和第2扫气通路38导入空气，由空气充满扫气通路36、38的大致整个区域。另一方面，活塞28经过进气口 342，从而使进气口 342在活塞28的下方开放，曲轴箱24内的负压经由进气口 342波及到进气通路34。由此，将发动机10外的空气引入到化油器50内，将空气与利用化油器50添加的燃料间的混合气体经由进气通路34导入到曲轴箱24内。
[0059]当活塞28到达上止点时，火花塞96进行工作而使燃烧室Cm内的混合气体点火。该混合气体是在前一循环中被供给到汽缸22内的混合气体。
[0060]进入下降行程，活塞28因燃料的体积膨胀而被下压，经由连杆32使曲轴30旋转。将曲轴30的旋转动作引出为发动机10的输出。
[0061]图6表示下降行程中期(点T3)的动作。活塞28经过排气口 402，从而使排气口402在活塞28的上方开放，将燃烧后的燃烧气体排出到排气通路40。由此，汽缸22内的压力急剧减少。另一方面，在曲轴箱24内，因活塞28的下降而将混合气体压缩，压力上升。曲轴箱24内的压力高于第I扫气通路36内的压力，从而簧片阀46打开而开放第I扫气流入口 362，曲轴箱24内的混合气体自第I扫气流入口 362流入到第I扫气通路36。曲轴箱24内的混合气体也自第2扫气流入口 382流入到第2扫气通路38。在下降行程中期，由于第I扫气口 364和第2扫气口 384仍保持被活塞28封闭的状态，所以流入到第I扫气通路36和第2扫气通路38的混合气体将在之前的上升行程内导入的各通路36、38内的空气压缩。这里，在本实施方式中，由于第I扫气通路36与空气通路42间的连接被簧片阀48气密地切断，所以第I扫气通路36内的混合气体不会经由空气通路42流出到发动机10外。
[0062]图7表示下降行程末期(点T4)的动作。活塞28经过第I扫气口 364和第2扫气口 384，从而第I扫气口 364和第2扫气口 384在活塞28的上方开放，第I扫气通路36和第2扫气通路38内的空气经由对应的扫气口 362、364流出到汽缸22内。首先利用该空气先行对未被排出而残留在汽缸22内的燃烧气体进行扫气，促进向排气通路40排出燃烧气体。接着，使第I扫气通路36和第2扫气通路38内的混合气体以及曲轴箱24内的混合气体流出到汽缸22内，利用该混合气体对经先行扫气后仍残留在汽缸22内的燃烧气体和先流出到汽缸22内的空气进行扫气。这里，由于在燃烧气体与混合气体之间存在空气的层，所以在进行扫气时，能够防止混合气体流出到排气通路40，防止未燃烧气体的窜气。
[0063]图8表不下一循环的上升行程初期(点T5)的动作。第I扫气口 364和第2扫气口 384被活塞28封闭，另一方面，排气口 402依然保持开放的状态，继续对汽缸22内的空气进行扫气。当活塞28进一步上升而封闭排气口 402时(点T6)，汽缸22内成为密闭状态，开始将混合气体压缩。
[0064]采用本实施方式，能够获得如下这种效果。
[0065]第一，除了设有第I扫气通路36以外，还设有第2扫气通路38，且使这些通路36、38经由缺口孔442 (第I缺口孔)相连通，从而能够将先行扫气用的空气贮存在第I扫气通路36和第2扫气通路38这两者内而流出到汽缸22内。因而，能够确保先行扫气用途的充分量的空气，实现更加良好的层状扫气。
[0066]第二，通过使第I扫气通路36和第2扫气通路38在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近相连通，能够贯穿前后循环地使残留在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近的混合气体尽量减少，从而防止混合气体混入先行扫气用的空气。
[0067]第三，通过使第I扫气通路364和第2扫气通路384经由形成于汽缸22的壁部的缺口孔442始终连通，能够确保用于将空气导入扫气通路36、38的充分的时间。
[0068]第四，将第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘的位置设定在比位于上止点时的活塞28的下表面28b (在本实施方式中是缺口的盖面)靠上方的位置，且利用位于上止点时的活塞28封闭这些扫气口 364、384，从而在活塞28开始从上止点下降时，能够利用活塞28将曲轴箱24内的混合气体自第I扫气口 364和第2扫气口 384压入到第I扫气通路36和第2扫气通路38内，防止该混合气体混入到先行扫气用的空气内。
[0069]下面，以本发明的其他实施方式各自的特征为中心，说明这些实施方式。
[0070]图10的(a)是本发明的第2实施方式的层状扫气二冲程发动机10的、沿与汽缸28的轴线垂直的平面剖切得到的局部剖视图，该图的(b)是发动机10所具有的活塞28的侧视图。图11表不本实施方式的发动机10处于气口开闭时刻。
[0071]在本实施方式中构成为，在活塞28的侧面形成有槽28c，从活塞28的上升行程末期到下降行程初期，第I扫气通路36和第2扫气通路38经由该槽28c彼此连通(图11中右侧的斜线部)。这里，将进气口开放的期间(活塞冲程Sm)，和第I扫气通路36与第2扫气通路38相连通而使空气通路42的簧片阀打开的期间(活塞冲程Sa)设定为大致相等的长度。但是，本发明不限定于此，也可以使前者的期间(Sm)比后者的期间(Sa)长，或与此相反，使后者的期间(Sa)比前者的期间(Sm)长。在本实施方式中，也将第I扫气口 364和第2扫气口 384的下缘的位置设定在比位于上止点时的活塞28的下表面28b靠上方的位置，除了从第I扫气口 364和第2扫气口 384在活塞28的上方开放的下降行程末期到上升行程初期的期间以外，第I扫气口 364和第2扫气口 384相对于汽缸22内维持被活塞28封闭的状态。因而，随着活塞28的上升而在曲轴箱24内产生的负压不会经由第I扫气口 364和第2扫气口 384波及到对应的扫气通路36、38，通过使第I扫气通路36和第2扫气通路38经由槽28c相连通，使该负压波及到第I扫气通路36，使空气自空气通路42流入第I扫气通路36。并且，将该空气的一部分经由槽28c导入到第2扫气通路38。第I扫气通路36和第2扫气通路38内的空气在活塞28的下降行程被送出到汽缸22内，对汽缸22内的燃烧气体进行扫气是与第I实施方式中的结构相同的。关于汽缸28、曲轴箱24和曲轴箱盖26等除活塞28以外的结构，除了未在汽缸22的壁部形成有作为“第I缺口孔”的缺口孔442以外，均与第I实施方式中的结构相同。但是，也可以并设缺口孔442和槽28c，经由这两者使第I扫气通路36和第2扫气通路38相连通。
[0072]采用本实施方式，经由活塞28的槽28c使第I扫气通路36与第2扫气通路38相连通，利用位于上止点时的活塞28封闭第I扫气口 364和第2扫气口 384，从而在活塞28开始从上止点下降时，利用活塞28将曲轴箱24内的混合气体自第I扫气口 364和第2扫气口 384压入第I扫气通路36和第2扫气通路38内，由此能够防止该混合气体混入先行扫气用的空气。
[0073]图12的(a)是本发明的第3实施方式的层状扫气二冲程发动机10的沿与汽缸28的轴线垂直的平面剖切得到的局部剖视图，该图的(b)是发动机10所具有的活塞28的侧视图。[0074]在第I实施方式中，通过将分隔开第I扫气通路36与第2扫气通路38之间的汽缸22的壁部中的比第I扫气口 364和第2扫气口 384靠外侧的部分切除，来形成作为“第I缺口孔”的缺口孔442，利用壁部222 (图2)将第I扫气口 364和第2扫气口 384本身划分为两个部分。相对于此，在本实施方式中，通过将分隔开第I扫气口 364与第2扫气口 384之间的汽缸22的壁部切除，来形成“第I缺口孔”(缺口孔444)，这些扫气口 364、384彼此连通而在汽缸22的内表面22a形成有不间断的开口 P。因而，第I扫气通路36和第2扫气通路38与第I实施方式中的结构相同，无论活塞28位于什么位置，都处于经由缺口孔444始终连通的状态。曲轴箱24、曲轴箱盖26和活塞28等除汽缸22以外的结构与第I实施方式中的结构相同。汽缸22的结构除了“第I缺口孔”的位置以外，均与第I实施方式中的结构相同。
[0075]采用本实施方式，通过切除将第I扫气口 364与第2扫气口 384之间分隔开的汽缸22的壁部，使第I扫气通路36和第2扫气通路38相连通，从而在向扫气通路36、38导入空气时，能够消除在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近的气流的滞留，排除自前一循环残留在扫气口附近的混合气体。
[0076]图13是本发明的第4实施方式的层状扫气二冲程发动机10的沿与汽缸28的轴线平行的平面剖切得到的剖视图。
[0077]在本实施方式中，除了第I实施方式中的结构以外，还在将第I扫气通路36与第2扫气通路38之间分隔开的汽缸22的壁部中的比作为“第I缺口孔”的缺口孔442靠近曲轴箱24的部分、详细而言在位于将第I扫气通路36的分支部E、和空气通路42与第I扫气通路36间连接的连接部D连接起来的延长线上的部分，形成有缺口孔(相当于“第2缺口孔”)446。除追加了缺口孔446以外，其他结构与第I实施方式中的结构相同。
[0078]采用本实施方式，第I扫气通路36和第2扫气通路38经由两个缺口孔442、446相连通，能够更加顺畅地向第I扫气通路36导入负压，所以能够确保用于进行先行扫气的更多量的空气。
[0079]图14是本发明的第5实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0080]在本实施方式中构成为:在活塞28的下表面28b形成有缺口 N，当活塞28位于上止点及上止点附近时，第I扫气口 364和第2扫气口 384在该缺口 N开放。换言之，设定为:在活塞28位于上止点时，第I扫气口 364的下缘和第2扫气口 384的下缘位于比缺口 N的盖面靠下方的位置。由此，在本实施方式中，在活塞28的上升行程末期，曲轴箱24内经由第I扫气口 364和第2扫气口 384与第I扫气通路36和第2扫气通路38相连通，曲轴箱24内的负压经由第I扫气口 364和第2扫气口 384波及到对应的扫气通路36、38。通过调节缺口 N的深度(汽缸28的沿轴线X的尺寸)而使第I扫气口 364和第2扫气口 384在缺口 N开放的期间极短，能够抑制在活塞28刚刚从上止点开始下降后、混合气体向扫气通路36、38混入。
[0081]采用本实施方式，能够将残留在第I扫气口 364和第2扫气口 384附近的前一循环的混合气体自这些扫气口 364、384吸出到汽缸22内，避免该混合气体混入先行扫气用的空气。
[0082]除此之外，采用本实施方式，通过使第I扫气口 364和第2扫气口 384暂时开放，能够自扫气通路36、38排除这些扫气口附近的残留混合气体，从而使确定将第I扫气通路36和第2扫气通路38连通的“第I缺口孔”的位置时的自由度增大。换言之，能够将作为“第I缺口孔”的缺口孔442形成在距第I扫气口 364和第2扫气口 384更远的位置。这在保持自第I扫气通路36和第2扫气通路38流出到汽缸22内的空气和混合气体的方向性的方面是有利的。
[0083]图15是本发明的第6实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0084]在本实施方式中，第I扫气通路36自第I扫气流入口 362延伸至第I扫气口 364，而将曲轴箱24内与汽缸22内连接起来，与此相对，第2扫气通路38的一端在第2扫气流入口 382与曲轴箱24内相连通，而另一端与第I扫气通路36相连接，将第I扫气口 364作为与第2扫气口 384共用的扫气口与汽缸22内相连通。换言之，本实施方式的扫气通路36、38自向汽缸22内开口的一个扫气口 364沿汽缸22的轴线X向下方延伸，中途沿两个方向分支，一个支路在汽缸22与曲轴箱24间结合的结合部C向曲轴箱24内开口，从而形成第2扫气流入口 382，另一个支路在曲轴箱24的侧部向曲轴箱24内开口，从而形成第I扫气流入口 362。由此，在本实施方式中，在活塞28的下降行程，第I扫气通路36和第2扫气通路38内的空气自共用的扫气口 364流出到汽缸22内，并且曲轴箱24内的混合气体经由第I扫气通路36和第2扫气通路38自共用的扫气口 364供给到汽缸22内。活塞28、曲轴箱24和曲轴箱盖26等除汽缸22以外的结构与第I实施方式中的结构相同。进气通路34和排气通路40等除了扫气通路36、38以外的汽缸22的结构与第I实施方式中的结构相同。
[0085]采用本实施方式，即使在狭窄的空间内，也能够形成第2扫气通路38而谋求先行扫气用的空气的增量。
[0086]图16是本发明的第7实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0087]在本实施方式中，在以汽缸22的轴线X为中心的各侧，相对一个第I扫气通路36分别设有多个第2扫气通路38、38。第2扫气通路38、38均自第2扫气流入口 382延伸至第2扫气口 384，从而将曲轴箱24内与汽缸22内连接起来，并且第2扫气通路38、38经由形成于汽缸22的缺口孔442 (相当于“第I缺口孔”)彼此相连通、且与第I扫气通路36相连通。由此，在本实施方式中，在活塞28的上升行程，在曲轴箱24内产生的负压分别经由第2扫气通路38、38波及到第I扫气通路36，自空气通路42将空气导入到第I扫气通路36，该空气的一部分进一步经由缺口孔442流入到各第2扫气通路38、38，从而利用空气充满第I扫气通路36和全部的第2扫气通路38、38。并且，在活塞28的下降行程，第I扫气通路36和各第2扫气通路38、38内的空气自对应的扫气口 364、384、384流出到汽缸22内，并且曲轴箱24内的混合气体经由第I扫气通路36和各第2扫气通路38、38供给到汽缸22内。除汽缸22和曲轴箱24以外的结构与第I实施方式中的结构相同。关于汽缸22和曲轴箱24的结构，除了设有多个第2扫气通路38、且相应地也设有多个第2扫气流入口 382、第2扫气口 384和缺口孔442以外，其他结构与第I实施方式中的结构相同。第I扫气通路36和第2扫气通路38不限定于经由缺口孔442相连通，也可以与第2实施方式中的结构相同地、经由形成于活塞28的侧面的槽28c相连通。
[0088]采用本实施方式，能够增大扫气通路36、38的容量，并且能够增大第2扫气通路38的实际开口面积而快速地将空气导入到整个扫气通路36、38，所以能够易于确保充分量的空气。
[0089]图17是本发明的第8实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。[0090]在本实施方式中形成为，第I扫气通路36自向曲轴箱24内开口的第I扫气流入口 362延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸22内开口的扫气口 P，与此相对，第2扫气通路38自第I扫气通路36的中间位置分支、且延伸至向曲轴箱24内开口的第2扫气流入Π 382。
[0091]这里，第I扫气通路36的第2扫气通路38所分支的中间位置位于靠近汽缸22下端部的曲轴箱24上端面的位置。并且，自空气通路42通至第I扫气通路36且在上述中间位置与第2扫气通路38相连而通至第2扫气流入口 382的通路部分，沿与汽缸22的轴线大致垂直的方向形成为直线状，另一方面，自第I扫气通路36的上述中间位置通至扫气口P的通路部分沿汽缸22的轴线方向形成为直线状。
[0092]另外，形成为如下的形状和位置:扫气口 P在活塞28位于上止点或上止点附近的位置时借助活塞28的缺口 N开放，经由汽缸22内的位于活塞28下方的空间与曲轴箱24内相连通。
[0093]说明本实施方式的作用。
[0094]在活塞28上升行程的初期，自空气通路42将空气导入到第I扫气通路36和第2扫气通路38内。
[0095]这里，第2扫气通路38和从空气通路42到第I扫气通路36的中间位置的部分形成为直线状，所以空气的流通阻力小，空气能够顺畅地流入。因此，当活塞28进行上升时，空气自第2扫气流入口 382流出到曲轴箱24内，在第2扫气流入口 382的周边部也积存有规定量的空气。
[0096]活塞28进一步上升,使扫气口 P在活塞28位于上止点或上止点附近的位置时借助活塞28的缺口 N开放，从而经由汽缸22内的位于活塞28下方的空间与曲轴箱24内相连通。由此，能够利用曲轴箱24内的负压自第I扫气通路36的中间位置汲取空气至扫气口 P，该部分也被空气充满。同时，在前一次的活塞下降行程结束时残留在扫气口 P附近的一部分混合气体与自进气通路34供给的新的混合气体一起被推出到与活塞26下方的曲轴箱24内相通的、汽缸22内的空间，积存在该汽缸22内的空间。这一部分的混合气体与上述新的混合气体一起用于燃烧，抑制在扫气行程成为未燃烧气体而流出。
[0097]并且，当进入活塞28的下降行程而使扫气口 P向燃烧室Cm内开放时，首先，积存在自第I扫气通路36的中间位置通至扫气口 P的通路部分内的空气流出到燃烧室Cm内。接着，积存在第2扫气通路38内和通路部分的位于比第I扫气通路36的中间位置靠下方的位置的部分内的空气、还有积存在曲轴箱内的第2扫气流入口 382周边部的空气依次流出到燃烧室Cm内。
[0098]接着，积存在活塞28下方的汽缸22内的空间的混合气体因活塞28的下降而被推压到曲轴箱24内，经由第I扫气通路36和第2扫气通路38将该混合气体自扫气口 P供给到燃烧室Cm内，用于燃烧。
[0099]这样，采用本实施方式，能够利用空气充满第I扫气通路36和第2扫气通路38，且也能够将规定量的空气积存在曲轴箱24内的第2扫气流入口 382的周边部，从而能够更多地确保先行扫气用的空气，进一步提高未燃烧气体窜气的抑制效果。
[0100]另外，虽未图示，也可以在第I扫气通路36和第2扫气通路38的沿曲轴箱24上端缘部的直线状的通路部分设有一个以上的向曲轴箱24内开口的孔。这样，在活塞28处于上升行程时，也能够将先行扫气用的空气自该孔弓I入曲轴箱24内的孔周边部，在活塞28处于下降行程时，能够将引入的该先行扫气用的空气自孔吸入第I扫气通路36内或第2扫气通路38内，而自扫气口 P供给到燃烧室Cm，从而能够获得更多的先行扫气用的空气。
[0101]另外,在本实施方式中，表示了扫气口 P在活塞28位于上止点或上止点附近的位置时借助活塞28的缺口 N向曲轴箱24内开放的结构，但也可以是扫气口 P在活塞28位于上止点时也不向曲轴箱24内开放的结构。
[0102]图18是本发明的第9实施方式的层状扫气二冲程发动机10的整体结构图。
[0103]本实施方式将第2扫气通路38的一部分(在活塞28下降行程时的下游部)38a形成为延伸至曲轴箱24的下部。
[0104]本实施方式的其他结构与第8实施方式相同，但将第2扫气通路38的一部分形成为延伸至曲轴箱24的下部的第9实施方式的特征性的结构，同样也能应用于其他第I实施方式?第7实施方式。
[0105]设为该结构，也能够使先行扫气用的空气积存在该第2扫气通路38的延伸后的通路部分38a，从而能不与混合气体混合地在扫气通路内更多地积存先行扫气用的空气，进一步提高未燃烧气体窜气的抑制效果。
[0106]另外，在图18中，将延伸至第2扫气通路38的曲轴箱24下部的部分38a形成于曲轴箱24的壁，但也可以构成为将该延伸的通路部分形成为使管(软管)与曲轴箱24的壁的外侧相连接。
[0107]在以上所述的全部的实施方式中，也可以在汽缸22的形成第2扫气口 384的壁部(在图15、图17、图18所示的实施方式中，是形成一个扫气口 P的壁部)，形成沿使经由第2扫气通路38流出到汽缸22内的空气和混合气体的气流远离排气口 40的方向倾斜的引导面22b。图10表不设于形成第2扫气口 384的壁部的引导面22b,图12表不设于形成一个扫气口 P的壁部的引导面22b。由此，能够抑制在空气和混合气体流出到汽缸22内后直接朝向排气口 40的气流的产生，能够良好地实现扫气。
[0108]在以上的说明中，描述了均采用簧片阀作为第I止回阀46和第2止回阀48的例子，但本发明不限定于此，能够采用旋转阀或电磁阀等各种阀部件作为第I止回阀46和第2止回阀48。在曲轴30的配重方面，也可以在曲轴30的外周面附加设置成为阀的结构，由此封闭第I扫气流入口 362。
[0109]附图标记说明
[0110]10、层状扫气二冲程发动机；20、发动机主体；22、汽缸；24、曲轴箱；26、曲轴箱盖；28、活塞；28c、槽;30、曲轴；32、连杆；34、进气通路；342、进气口 ；36、第I扫气通路；362、第I扫气流入口 ；364、第I扫气口 ；38、第2扫气通路；382、第2扫气流入口 ；384、第2扫气口 ；40、排气通路;402、排气口 ;42、空气通路；44、连通部；442、缺口孔(第I缺口孔)；446、缺口孔(第2缺口孔)；46、簧片阀(第I止回阀)；48、簧片阀(第2止回阀)；50、化油器；60、空气管道；70、排气消声器；92、燃料调节阀；94、空气调节阀；96、火花塞。
【权利要求】
1.一种层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机构成为包括: 进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内； 第I扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第I扫气口； 第2扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第2扫气流入口延伸至与上述活塞的工作位置相对应地向上述汽缸内开口的第2扫气口 ； 连通部，其使上述第I扫气通路和上述第2扫气通路彼此连通； 空气通路，其用于在比上述连通部接近上述第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到上述第I扫气通路内； 第I止回阀，其用于在上述活塞的上升行程内切断自上述第I扫气通路朝向上述曲轴箱内流动的空气的气流；以及 第2止回阀，其用于在上述活塞的下降行程内切断自上述第I扫气通路经由上述空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流， 在上述活塞的上升行程内，混合气体自上述进气通路流入到上述曲轴箱内，并且利用作用于上述第2扫气流入口的负压，使先行扫气用的空气自上述空气通路经由上述第I扫气通路和上述连通部流入 到上述第2扫气通路， 在上述活塞的下降行程内，在上述活塞的之前的上升行程内流入的上述第I扫气通路内的空气和上述第2扫气通路内的空气自上述第I扫气口和上述第2扫气口流出到上述汽缸内，相应地，上述曲轴箱内的混合气体经由上述第I扫气通路和上述第2扫气通路自上述第I扫气口和上述第2扫气口被供给到上述汽缸内。
2.—种层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机构成为包括: 进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内； 第I扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的第I扫气口； 第2扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第2扫气流入口延伸至与上述活塞的工作位置相对应地向上述汽缸内开口的第2扫气口 ； 连通部，其使上述第I扫气通路和上述第2扫气通路彼此连通； 空气通路，其用于在比上述连通部接近上述第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到上述第I扫气通路内； 第I止回阀，其用于在上述活塞的上升行程内切断自上述第I扫气通路朝向上述曲轴箱内流动的空气的气流；以及 第2止回阀，其用于在上述活塞的下降行程内切断自上述第I扫气通路经由上述空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流， 在上述活塞的上升行程内，混合气体自上述进气通路被导入到上述曲轴箱内，并且自上述空气通路被导入到上述第I扫气通路内的空气经由上述连通部流入上述第2扫气通路， 在上述活塞的下降行程内，在上述活塞的之前的上升行程内流入的上述第I扫气通路内的空气和上述第2扫气通路内的空气自上述第I扫气口和上述第2扫气口流出到上述汽缸内，相应地，上述曲轴箱内的混合气体经由上述第I扫气通路和上述第2扫气通路自上述第I扫气口和上述第2扫气口被供给到上述汽缸内。
3.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点时，上述第I扫气口的下缘和上述第2扫气口的下缘位于比上述活塞的下表面靠上方的位置，并且上述第I扫气口和上述第2扫气口维持为未向上述曲轴箱内开放的状态。
4.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点及上止点附近时，上述第I扫气口和上述第2扫气口向上述曲轴箱内开放。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气通路和上述第2扫气通路之间在上述连通部的位于上述第I扫气口的附近和上述第2扫气口的附近的部分相连通。
6.根据权利要求5所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部是设于上述汽缸或上述活塞的通路或开口。
7.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部是设于上述汽缸的壁部的第I缺口孔，该汽缸的壁部在上述第I扫气口和第2扫气口附近将上述第I扫气通路与上述第2扫气通路之间分隔开。
8.根据权利要求7所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气口和上述第2扫气口之间经由上述第I缺口孔彼此连通，在上述汽缸的内表面形成有不间断的开口。
9.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第2扫气通路在位于一端的上述第2扫气流入口与上述曲轴箱内相连通，而在另一端与上述第I扫气通路相连接， 上述第2扫气口将上述第I扫气口作为共用的扫气口而向上述汽缸内开口。
10.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部是设于上述活塞的侧面的槽， 上述第I扫气通路和上述第2扫气通路之间经由上述槽在上述上升行程中的规定时期相连通。
11.根据权利要求1~10中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机构成为还包括第2缺口孔，该第2缺口孔设于上述汽缸的壁部的比上述连通部接近上述曲轴箱的部分， 上述第I扫气通路和上述第2扫气通路之间经由上述连通部和上述第2缺口孔相连通。
12.根据权利要求1~11中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 形成上述第2扫气口的上述汽缸的壁部构成为具有引导面，该引导面沿使经由上述第2扫气通路流出到上述汽缸内的气流离开排气口的方向倾斜。
13.根据权利要求1~12中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 该层状扫气二冲程发动机具有多个上述第2扫气通路，上述第2扫气通路分别经由上述连通部与上述第I扫气通路相连通。
14.一种层状扫气二冲程发动机,其特征在于， 该层状扫气二冲程发动机构成为包括: 进气通路，其用于将燃料与空气的混合气体导入到曲轴箱内； 第I扫气通路，其自向上述曲轴箱内开口的第I扫气流入口延伸至与活塞的工作位置相对应地向汽缸内开口的扫气口； 第2扫气通路，其自上述第I扫气通路分支，延伸至向上述曲轴箱内开口的第2扫气流入口 ； 空气通路，其用于在比上述第I扫气通路的上述第2扫气通路所分支的位置接近上述第I扫气流入口的位置将先行扫气用的空气导入到上述第I扫气通路； 第I止回阀，其用于在上述活塞的上升行程内切断自上述第I扫气通路朝向上述曲轴箱内流动的空气的气流；以及 第2止回阀，其用于在上述活塞的下降行程内切断自上述第I扫气通路经由上述空气通路朝向外部流动的空气和混合气体的气流， 在上述活塞的上升行程内，混合气体自上述进气通路被导入到上述曲轴箱内，并且自上述空气通路被导入 的空气流入上述第I扫气通路和上述第2扫气通路， 在上述活塞的下降行程内，在上述活塞的之前的上升行程内流入的上述第I扫气通路和第2扫气通路内的空气自上述扫气口流出到上述汽缸内，相应地，上述曲轴箱内的混合气体经由上述第I扫气通路和上述第2扫气通路自上述第I扫气口和上述第2扫气口被供给到上述汽缸内。
15.根据权利要求14所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点时，上述扫气口的下缘位于比上述活塞的下表面靠上方的位置，上述扫气口维持为未向上述曲轴箱内开放的状态。
16.根据权利要求14所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 当上述活塞位于上止点及上止点附近时，上述扫气口向上述曲轴箱内开放。
17.根据权利要求1~16中任意一项所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第2扫气通路的一部分形成为延伸至上述曲轴箱的壁或上述曲轴箱的壁的外侧。
【文档编号】F02B25/16GK103912362SQ201310740102
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】高柳义明, 中立英幸, 小田耕平 申请人:株式会社牧田
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