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】本发明涉及空气先导式的层状扫气二冲程发动机。包括气缸构件和与该气缸构件相接合的曲轴箱的层状扫气二冲程发动机包括吸气通路、排气通路、第1扫气通路、第2扫气通路、连通部及空气通路。上述吸气通路、上述排气通路及上述空气通路形成于气缸构件。上述第1及第2扫气通路包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路。上述第1扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路利用上述连通部相互连通，上述空气通路与上述第1扫气通路的上述气缸构件侧通路相连接。在该发动机中，先行扫气用空气借助止回阀自上述空气通路导入到上述第1扫气通路的上述气缸构件侧通路，导入的空气的一部分经由上述连通部流入上述第2扫气通路。
【专利说明】层状扫气二冲程发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用空气进行先行扫气的空气先导式的层状扫气二冲程发动机。
【背景技术】
[0002]在空气先导式的层状扫气二冲程发动机中，在活塞的上升行程中，利用在曲轴箱内产生的负压从吸气通路向曲轴箱内导入混合气并且从空气通路向扫气通路导入空气，在活塞的下降行程中，先于将曲轴箱内的混合气向气缸内供给，将在之前的上升行程中导入到扫气通路的空气作为先行扫气用的空气并向气缸内流出。由此，在混合气的燃烧气体与经由扫气通路新供给的混合气之间夹设有空气层，抑制了混合气向燃烧气体的混入，抑制了未燃烧气体穿过排气通路。在专利文献I中公开了这种层状扫气二冲程发动机的一例。
[0003]现有技术文献_4] 专利文献
[0005] 专利文献1:国际公开第2010/035684小册子
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]可是，层状扫气二冲程发动机被作为链锯等便携式作业机械(包括手持式作业机械和背负式作业机械)的原动机进行使用。近年来，愈发要求便携式作业机械的小型化，与此相伴，也要求作为其原动机的层状扫气二冲程发动机的小型化。此外，基于降低环境负荷的观点考虑，也要求排出气体的进一步的清洁化。
[0008]因此，本发明的目的在于提供一种紧凑结构的层状扫气二冲程发动机。另外，本发明的目的在于提供一种能够设为紧凑的结构、同时能够更多地确保先行扫气用的空气、由此能够抑制未燃烧气体穿过的层状扫气二冲程发动机。
_9] 用于解决问题的方案
[0010] 为了达到上述目的，采用本发明的一技术方案，一种层状扫气二冲程发动机，其包括形成有用于容纳活塞的气缸的气缸构件和与该气缸构件相接合的曲轴箱，其中，该层状扫气二冲程发动机包括:吸气通路，其形成于上述气缸构件，用于向上述曲轴箱内导入空气与燃料的混合气；排气通路，其形成于上述气缸构件，用于排出上述气缸内的燃烧气体;第I扫气通路，其从向上述曲轴箱内开口的第I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气缸内开口的第I扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路；第2扫气通路，其从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气缸内开口的第2扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路；连通部，其用于使上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路相连通；以及空气通路，其形成于上述气缸构件，用于借助在上述活塞的上升行程中打开的止回阀将先行扫气用的空气导入上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路。
[0011 ] 而且，在上述层状扫气二冲程发动机中，在上述活塞的上升行程中，上述混合气从上述吸气通路流入上述曲轴箱内，并且被导入到上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路内的空气的一部分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中，在上述活塞的之前的上升行程中流入的上述第I扫气通路及第2扫气通路内的空气从上述第I扫气部及第2扫气部向上述气缸内流出，追随于此，上述曲轴箱内的上述混合气经由上述第I扫气通路及第2扫气通路从上述第I扫气部及第2扫气部供给到上述气缸内。
[0012]发明的效果
[0013]根据上述层状扫气二冲程发动机，各个通路(吸气通路、扫气通路、排气通路以及空气通路)全部或其大部分形成于气缸构件和/或曲轴箱，为了形成各个通路，安装于气缸构件、曲轴箱的元件等大幅度减少。因此，能够实现发动机整体的小型化，能够搭载于更小的空间内。此外，由于将用于先行扫气的空气储备于两个扫气通路并且从该两个扫气通路向气缸内流出，因此能够将更多的空气用于先行扫气，能够有效地抑制未燃烧气体穿过。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0015]图2同样地是第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0016]图3是从与曲轴箱之间的接合面(气缸底面)侧观察气缸构件而得到的图。
[0017]图4是从与气缸构件之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察曲轴箱而得到的图。
[0018]图5是表示夹设(配置)于气缸构件与曲轴箱之间的接合部的垫片的一例的图。
[0019]图6是从开口有吸气口和空气流入口的端面侧观察气缸构件而得到的图。
[0020]图7是示意性表示第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的各个通路的图。
[0021]图8是第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0022]图9同样地是第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0023]图10是从与气缸构件之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察第2实施方式中的曲轴箱而得到的图。
[0024]图11是示意性表示第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的各个通路的图。
[0025]图12是第2实施方式的变形例的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0026]图13是从与气缸构件之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察第2实施方式的变形例中的曲轴箱而得到的图。
[0027]图14是示意性表示第2实施方式的变形例的层状扫气二冲程发动机的各个通路的图。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照添加【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0029]实施方式的层状扫气二冲程发动机(以下简称作“发动机”)是单气缸的小型二冲程发动机，能够作为链锯等便携式作业机械的原动机进行使用。实施方式的发动机是横向容纳于顶把锯(卜〃 7V、> F:/—)的主体等的卧式发动机。但是，并不限于此，本发明也能够应用于立式发动机。另外，在本说明书中，与发动机的放置方向无关，将气缸的轴线方向设为上下方向，活塞自曲轴离开的方向朝上，活塞靠近曲轴的方向朝下。
[0030]〔第I实施方式〕
[0031]图1、2是表示本发明的第I实施方式的发动机I的结构的剖视图(但是，在图2中省略了一部分要素)。如图1、2所示，发动机I包括发动机主体2、吸气管3、作为燃料添加装置的化油器4以及空气管5。
[0032]发动机主体2包括气缸构件21和曲轴箱22。在气缸构件21中形成有具有轴线X的气缸23。曲轴箱22与气缸构件21的下部(在图中为左侧)相接合，在气缸构件21与曲轴箱22之间的接合部配置有作为夹设件的垫片24。
[0033]在气缸23内，以能够沿轴线X往返移动的方式容纳有活塞25，在曲轴箱22内，以能够旋转的方式容纳有曲轴26。活塞25与曲轴26利用连杆27 (断裂而仅示出其一部分)相连接，活塞25的往复运动(上下运动)转换为曲轴26的旋转运动。曲轴26的一端延伸到曲轴箱22外，曲轴26的旋转运动作为发动机I的输出被取出。
[0034]在气缸23内，在活塞25的上方形成有燃烧室28，在燃烧室28内配置有火花塞29。火花塞29在活塞25处于上止点或其附近时进行工作，点燃燃烧室28内的混合气并使其燃
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[0035]在发动机主体2内形成有用于将燃料与空气的混合气导入曲轴箱22内的吸气通路31 (参照图2)、用于排出气缸23内的燃烧气体的排气通路32、用于连接曲轴箱22内与气缸23内的扫气通路(第I扫气通路33、第2扫气通路34)以及用于将空气导入扫气通路(在本实施方式中，为第I扫气通路33)的空气通路35。在此，曲轴箱22内基本上是指曲轴箱22的内部空间，但是也有时是指曲轴箱22的内部空间加上活塞25的下方的气缸23内空间后的空间。
[0036]以下，详细说明各个通路。
[0037]如图2所示，吸气通路31形成于气缸构件21并利用吸气部311与气缸23内相连通。具体地说，吸气通路31连接吸气部311和在气缸构件21的外表面开口的吸气口 312。在本实施方式中，吸气口 312在气缸构件21的外表面上开口于作为形成为大致平坦的部分的第I平坦部21a。在该第I平坦部21a安装有与吸气口 312相连通的吸气管3，在吸气管3上配置有化油器4。化油器4用于向从外部导入的空气内添加燃料并生成混合气。
[0038]吸气部311设定为其上边缘位于比处于下止点的活塞25的上表面靠下方的位置，并且其下边缘位于比处于上止点的活塞25的下表面靠下方的位置。具体地说，吸气部311构成为在活塞25处于下止点时被活塞25闭塞，在从活塞25的上升行程中期向下降行程中期转变的过程中在活塞25的下方向气缸23内开口。
[0039]由此，吸气通路31在活塞25的上升行程、进一步来说吸气部311在活塞25的下方向气缸23内开口的上升行程中期以后的期间内，利用在曲轴箱22内产生的负压，将利用化油器4生成的混合气导入曲轴箱22内。另外，活塞25的上升行程是指活塞25从下止点向上止点移动的行程，活塞25的下降行程是指活塞25从上止点向下止点移动的行程。
[0040]如图1、2所示，排气通路32形成于气缸构件21并利用排气部321与气缸23内相连通。具体地说，排气通路32连接排气部321和在气缸构件21的外表面开口的排气口322。在本实施方式中，排气口 322在气缸构件21的外表面上开口于作为形成为大致平坦的部分的第2平坦部21b。在此，开口有吸气口 312的第I平坦部21a与开口有排气口 322的第2平坦部21b隔着气缸23 (的轴线X)位于大致相反侧。另外，虽然在图中省略，但是在第2平坦部21b安装有排气消声器。
[0041]排气部321设定为其上边缘位于比处于下止点的活塞25的上表面靠上方的位置，并且其下边缘位于比处于上止点的活塞25的下表面靠上方的位置。具体地说，排气部321构成为在活塞25处于上止点时被活塞25闭塞，在从活塞25的下降行程中期向上升行程中期转变的过程中在活塞25的上方向气缸23内开口。
[0042]由此，排气通路32在活塞25的下降行程、进一步来说排气部321在活塞25的上方向气缸23内开口的下降行程中期以后的期间内排出气缸23内的燃烧气体。
[0043]如图1所示，第I扫气通路33和第2扫气通路34均利用一端的扫气流入口 331、341与曲轴箱22内相连通，另一方面，利用另一端的扫气部332、342与气缸23内相连通，在空间上连接曲轴箱22内与气缸23内。
[0044]具体地说，第I扫气通路33从形成于曲轴箱22的第I扫气流入口 331向上方延伸，并与形成于气缸构件21的第I扫气部332相连接。第I扫气通路33包括比气缸构件21与曲轴箱22之间的接合部靠上方的气缸构件侧通路333和比上述接合部靠下方的曲轴箱侧通路334。同样地第2扫气通路34从形成于曲轴箱22的第2扫气流入口 341向上方延伸，并与形成于气缸构件21的第2扫气部342相连接。第2扫气通路34包括比上述接合部靠上方的气缸构件侧通路343和比上述接合部靠下方的曲轴箱侧通路344。
[0045]在本实施方式中，第I扫气流入口 331、第I扫气部332、第2扫气流入口 341以及第2扫气部342隔着气缸23的轴线X —个一个地形成于各侧，与此相对应，第I扫气通路33 (气缸构件侧通路333、曲轴箱侧通路334)和第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343、曲轴箱侧通路344)也隔着气缸23 —个一个地形成于各侧。但是，在图1、2中，第I扫气通路33、第2扫气通路34、第I扫气流入口 331、第I扫气部332、第2扫气流入口 341以及第2扫气部342均示出了单侧。
[0046]图3是从与曲轴箱22之间的接合面(以下称作“气缸底面”)侧观察气缸构件21而得到的图，图4是从与气缸构件21之间的接合面(以下称作“曲轴箱底面”)侧观察曲轴箱22而得到的图，图5表示夹设(配置)于两接合面(即，气缸底面与曲轴箱底面)之间的垫片24。
[0047]如图3所示，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333和第2扫气通路34的气缸侧通路343形成于气缸构件21的侧壁的内部。此外，如图4所示，第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334和第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344作为凹部形成于曲轴箱22的内表面。并且，如图5所示，在配置于气缸底面与曲轴箱底面之间的垫片24上形成有与气缸23对应的中央孔24a、隔着中央孔24a配置的一对连通孔(相当于本发明的“第I开口部”)24b以及隔着中央孔24a配置的一对缺口孔(相当于本发明的“第2开口部”)24c。
[0048]而且，曲轴箱22内与气缸23内经由形成于垫片24的中央孔24a相连通，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与曲轴箱侧通路334经由形成于垫片24的连通孔24b相连通，第2扫气通路34的气缸构件侧通路343与曲轴箱侧通路344经由形成于垫片24的缺口孔24c相连通。
[0049]在此，在本实施方式中，第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344的截面积(和垫片24的缺口孔24c的面积)形成得比第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334的截面积(和垫片24的连通孔24b的面积)大。
[0050]返回图1、图2，第I扫气部332与第2扫气部342在气缸23的周向上隔开规定的间隔彼此相邻地形成。即，第I扫气部332与第2扫气部342分别形成独立的开口部。
[0051]第I扫气部332和第2扫气部342均设定为其上边缘位于比处于下止点的活塞25的上表面靠上方的位置，其下边缘位于比处于上止点的活塞25的下表面靠上方的位置。此夕卜，第I扫气部332和第2扫气部342的上边缘位于比排气部321的上边缘靠下方的位置。具体地说，第I扫气部332和第2扫气部342构成为在活塞25的下降行程末期、换言之排气部321在活塞25的上方向气缸23内开口之后，在活塞25的上方向气缸23内开口，在除活塞25的下降行程末期和上升行程初期以外的期间内被活塞25闭塞。
[0052]由此，第I扫气通路33和第2扫气通路34在活塞25的下降行程(进一步来说，下降行程末期以后)中形成使曲轴箱22内与气缸23内相连通并用于将曲轴箱22内的混合气向气缸23内供给的混合气供给通路。
[0053]此外，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与第2扫气通路34的气缸侧通路343经由形成于气缸构件21的连通部36相互连通。在本实施方式中，连通部36形成于气缸构件21的、第I扫气部332和第2扫气部342的外侧的区域。
[0054]如图1所示，空气通路35形成于气缸构件21并与第I扫气通路33相连接。具体地说，空气通路35将在气缸构件21的外表面开口的空气流入口 351和第I扫气通路33的气缸构件侧通路333连接起来。在本实施方式中，空气流入口 351在第I平坦部21a开口。
[0055]图6是从第I平坦部21a侧观察气缸构件21而得到的图。如图6所示，在本实施方式中，吸气口 312与空气流入口 351在气缸构件21的外表面上的同一平坦部(即，第I平坦部21a)开口，吸气口 312和空气流入口 351在气缸23的大致周向或与气缸23的轴线X大致正交的方向上排列配置(彼此相邻)。
[0056]如上所述，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333隔着气缸23 —个一个地形成于各侧。因此，在本实施方式中，空气通路35形成为自空气流入口 351延伸并在中途分支，各个分支通路沿着气缸23的外周向不同的方向延伸且其端部与第I扫气通路33的对应的气缸构件侧通路333相连接。具体地说，如图3、图5所示，空气通路35包括穿过气缸构件21的侧壁的内部的内部通路35a和由以与内部通路35a相连接的方式形成于上述气缸底面的通路槽352、353以及垫片24 (的上表面)构成的分支通路35b、35c。S卩，在本实施方式中，垫片24的上表面构成空气通路35的一部分。此外，在本实施方式中，如图3所示，空气通路35的分支通路35b、35c (通路槽352、353)隔着气缸23非对称地形成(配置)。
[0057]在此，如图5所示，在垫片24上设有延伸至各个连通孔24b的上方的引导部24d。在本实施方式中，各个引导部24d形成为随着朝向顶端去而从垫片24的上表面慢慢地上升，将通过了空气通路35的各个分支通路35b、35c的空气(即，通过垫片24的上表面的空气)朝向第I扫气通路33的气缸构件侧通路333引导。由此，通过了空气通路35的各个分支通路的空气更多地流入第I扫气通路33的气缸构件侧通路333(换言之，难以流入曲轴箱侧通路334)。
[0058]如图1所示，在空气通路35上配置有容许从空气通路35向第I扫气通路33 (的气缸构件侧通路333)的流动、而阻止其反方向的流动的止回阀37。在本实施方式中，作为止回阀37采用了簧片阀，如图6所示，该簧片阀安装于形成在气缸构件21的第I平坦部21a上的凹部21c。
[0059]此外，如图1所示，在气缸构件21的第I平坦部21a安装有借助止回阀(簧片阀)37与空气流入口 351相连通的空气管5，在空气管5上配置有用于调节通过该空气管5的空气的流量的空气调节阀5a。另外，空气调节阀5a构成为能够与在化油器4中调节燃料的流量的燃料调节阀(图示省略)连动。
[0060]在此，在气缸构件21的开口有吸气口 312和空气流入口 351的、第I平坦部21a上，既可以利用一个安装构件等一体安装有吸气管3和空气管5，也可以分别安装有吸气管3与空气管5。
[0061]图7是示意性表示发动机I的各个通路的图。
[0062]在本实施方式的发动机I中，隔着气缸23设有一对第I扫气通路33 (气缸构件侧通路333、曲轴箱侧通路334)和一对第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343、曲轴箱侧344)，第I扫气通路33与第2扫气通路34利用连通部36相连通。此外，空气通路35由穿过气缸构件21的侧壁的内部通路35a和在上述气缸底面沿着气缸23的外周相互向不同的方向延伸的分支通路35b、35c构成，各个分支通路35b、35c的端部与对应的第I扫气通路33的气缸构件侧通路333相连接。并且，在空气通路35上配置有容许从空气通路35向第I扫气通路33的流动、而阻止其反方向的流动的止回阀(簧片阀)37。
[0063]接着，说明本实施方式的发动机I的动作。
[0064]若处于下止点的活塞25开始向上止点移动，则在曲轴箱22内产生负压，该负压伴随着活塞25的上升而发展。在曲轴箱22内所产生的负压从向曲轴箱22内开口的第I扫气流入口 331、第2扫气流入口 341朝向第I扫气部332、第2扫气部342在第I扫气通路33、第2扫气通路34内传输。
[0065]在活塞25的上升行程中期，若第I扫气通路33内的压力因在曲轴箱22内发展的负压而比大气压降低，则配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37打开。由此，空气从空气管5经由空气通路35流入第I扫气通路33 (气缸构件侧通路333)，并且空气也经由连通部36流入第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343)。该空气的流入持续至活塞25的上升行程末期，由此，第I扫气通路33和第2扫气通路34的大部分被空气充满。另一方面，若活塞25通过吸气部311，则在活塞25的下方，吸气部311向气缸23内开口，曲轴箱22内的负压经由吸气部311波及到吸气通路31。由此，外部的空气被取入化油器4，取入的空气与利用化油器4添加的燃料混合而成的混合气经由吸气通路31导入到曲轴箱22内。
[0066]然后，若活塞25进一步上升而到达上止点或其附近，则火花塞29进行工作而点燃燃烧室28内的混合气并使混合气燃烧。该混合气是通过前一循环供给到气缸23内的混合气(后面说明混合气向气缸23内的供给)。活塞25因燃料的体积膨胀而被压下(B卩，转入下降行程)，借助连杆27使曲轴26旋转。该曲轴26的旋转作为发动机I的输出被取出。
[0067]在活塞25的下降行程中期,若活塞25通过排气部321,则在活塞25的上方,排气部321向气缸23内开口，气缸23内的燃烧气体(混合气的燃烧气体)向排气通路32排出。由此，气缸23内的压力急剧降低。另一方面，在曲轴箱22内，混合气因活塞25的下降而被压缩，曲轴箱22内的压力上升。然后，若曲轴箱22内的压力比第I扫气通路33和第2扫气通路34内的压力上升，则曲轴箱22内的混合气从第I扫气流入口 331流入第I扫气通路33并且从第2扫气流入口 341流入第2扫气通路34。在该下降行程中期，第I扫气部332和第2扫气部342被活塞25闭塞，因此流入到第I扫气通路33和第2扫气通路34的混合气对在之前的上升行程中流入到第I扫气通路33和第2扫气通路34的空气进行压缩。在此，利用配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37来防止第I扫气通路33内的空气、混合气向空气通路35流出。
[0068]在活塞25的下降行程末期，若活塞25通过第I扫气部332和第2扫气部342，则第I扫气部332和第2扫气部342在活塞25的上方向气缸23内开口。由此，第I扫气通路33和第2扫气通路34内的空气经由对应的第I扫气部332和第2扫气部342向气缸23内流出。借助于流出到该气缸23内的空气，残存于气缸23内的燃烧气体被扫气，并向排气通路32排出(即，利用空气进行先行扫气)。接下来，第I扫气通路33和第2扫气通路34内的混合气以及曲轴箱22内的混合气向气缸23内流出(供给)，借助于流出到(供给至1J)该气缸23内的混合气，即使在利用上述空气进行先行扫气之后仍残存于气缸23内的燃烧气体和之前流出到气缸23内的空气被扫气。在此，在燃烧气体与混合气之间夹设有空气层，因此在扫气时，能够抑制混合气(未燃烧气体)向排气通路32流出(穿过)。
[0069]之后，若活塞25到达下止点，则转入下一循环的活塞25的上升行程。在该下一循环的活塞25的上升行程中，即使在第I扫气部332和第2扫气部342被活塞25闭塞之后，排气部321也在规定期间内向气缸23内开口，气缸23内的空气继续被扫气。然后，若活塞25进一步上升，排气部321被活塞25闭塞，则气缸23内成为密闭状态，混合气的压缩开始。
[0070]根据本实施方式的发动机1，由于发动机I的各个通路(吸气通路31、排气通路32、第I扫气通路33、第2扫气通路34以及空气通路35)形成于构成发动机主体2的气缸构件21和曲轴箱22，因此能够实现发动机I的小型化，能够搭载于更小的空间内。
[0071]特别是第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与曲轴箱侧通路334、以及第2扫气通路34的气缸构件侧通路343与曲轴箱侧通路344在上述接合部借助垫片24相连通。具体地说，在垫片24上形成有连通孔24b和缺口孔24c，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与曲轴箱侧通路334经由连通孔24b相连通，第2扫气通路34的气缸构件侧通路343与曲轴箱侧通路344经由缺口孔24c相连通。由此，能够不使第I扫气通路33和第2扫气通路34从气缸构件21和曲轴箱22向外侧突出地形成第I扫气通路33和第2扫气通路34，能够实现发动机I的进一步的小型化。
[0072]此外，由于设有两个扫气通路(第I扫气通路33、第2扫气通路34)，在该两个扫气通路33、34内储备空气，并且使储备的空气向气缸24内流出，因此能够确保为了先行扫气所需的足够量的空气。由此，能够实现良好的层状扫气，能够抑制未燃烧气体穿过。
[0073]在此，第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344的截面积(和垫片24的缺口孔24c的面积)比第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334的截面积(和垫片24的连通孔24b的面积)大。由此，从空气通路35流入到第I扫气通路33的气缸构件侧通路333的空气易于经由连通部36向第2扫气通路33的气缸构件侧通路334流动，不用说第I扫气通路33，就是在第2扫气通路34中也能够充分地储备空气。
[0074]此外，垫片24的上表面构成与第I扫气通路33的气缸构件侧通路333相连接的空气通路35的一部分，在垫片24上形成有用于将通过其上表面的空气向第I扫气通路33的气缸构件侧通路333引导的引导部24d。由此，来自空气通路35的空气易于经由第I扫气通路33的气缸构件侧通路333和连通部36向第2扫气通路34流入，并且抑制来自空气通路35的空气向第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334流动。
[0075]〔第2实施方式〕
[0076]接着，说明本发明的第2实施方式的发动机。另外，在以下说明中，对与第I实施方式共同的要素使用相同的附图标记并省略其说明。
[0077]图8、图9是表示本发明的第2实施方式的发动机50的结构的剖视图(但是，在图9中省略了一部分结构)。如图8、图9所示，发动机50包括发动机主体52、吸气管3、化油器4以及空气管5。
[0078]发动机主体52包括气缸构件21、曲轴箱53以及曲轴箱盖54。在气缸构件21中形成有具有轴线X的气缸23。曲轴箱53与气缸构件21的下部(在图中为左侧)相接合，曲轴箱盖54固定于曲轴箱53的侧部(在图中为上侧)。在气缸构件21与曲轴箱53之间的接合部配置有垫片24。
[0079]在发动机主体52上形成有吸气通路31 (参照图9)、排气通路32、连接曲轴箱22内与气缸23内的扫气通路(第I扫气通路61、第2扫气通路34)以及用于将空气导入扫气通路(第I扫气通路61)的空气通路35。除第I扫气通路61以外的通路基本上与第I实施方式相同。
[0080]第I扫气通路61从形成于曲轴箱53的第I扫气流入口 611朝向上方呈S字状弯曲并延伸，与形成于气缸构件21的第I扫气部332相连接。第I扫气通路61包括比气缸构件21与曲轴箱53之间的接合部靠上方的气缸构件侧通路333和比上述接合部靠下方的曲轴箱侧通路612。在本实施方式中，曲轴箱侧通路612由利用曲轴箱盖54的内表面54a形成于曲轴箱53的外侧的箱外通路部分613和形成于曲轴箱53的侧壁的箱内通路部分614构成(参照图9)。
[0081]在此，在本实施方式中，一个第I扫气流入口 611贯穿形成于曲轴箱53的侧部，第I扫气部332隔着气缸23的轴线X —个一个地形成于各侧。因此，在第I扫气通路61中，气缸构件侧通路333隔着气缸23 —个一个地形成于各侧，曲轴箱侧通路612的箱内通路部分614形成为在其中途分支,各个分支通路沿着气缸23的外周向不同的方向延伸且其端部与对应的气缸构件侧通路333相连接。
[0082]图10是从与气缸构件21之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察曲轴箱53而得到的图(关于气缸构件21和垫片24，参照图3、图5)。
[0083]在本实施方式中，曲轴箱侧通路612的箱内通路部分614包括穿过曲轴箱53的侧壁的内部的内部通路615(用虚线表示)和由以与内部通路615相连接的方式形成于上述曲轴箱底面的通路槽53a、53b以及垫片24 (的下表面)构成的分支通路616a、616b。而且，构成为分支通路616a、616b的端部(末端)经由形成于垫片24的连通孔24b分别与对应的气缸构件侧通路333相连通。
[0084]在此，如上所述，垫片24 (的上表面)构成空气通路35的分支通路35b、35c的一部分。即，在本实施方式中，空气通路35与第I扫气通路61被垫片24分隔开，垫片24的上表面构成空气通路35的一部分,其下表面构成第I扫气通路61的一部分。
[0085]此外，在本实施方式中，如图8、图9所示，在第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612上配置有用于避免在曲轴箱53内产生的负压经由第I扫气流入口 611波及到第I扫气通路61的止回阀(相当于本发明的“第2止回阀”)62。该止回阀62与配置于空气通路35的止回阀37相同地设为簧片阀。止回阀(簧片阀)62以覆盖第I扫气流入口 611的方式安装于曲轴箱53的外表面，容许从曲轴箱53内向第I扫气通路61 (的曲轴箱侧通路612)的流动，而阻止其反方向的流动。
[0086]图11是示意性表示发动机50的各个通路的图。
[0087]在本实施方式的发动机50中，第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612从第I扫气流入口 611向上方延伸有箱外通路部部分613，在中途分支有与箱外通路部部分613连续的箱内通路部分614的内部通路615，各个分支通路616a、616b在上述曲轴箱底面上沿着气缸23的外周相互向不同的方向延伸。而且，各个分支通路616a、616b的端部分别与隔着气缸23设置的一对气缸构件侧通路333相连接。此外，在图11中虽未示出，但是在第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612上配置有容许从曲轴箱53内向第I扫气通路61的流动、而阻止其反方向的流动的止回阀(簧片阀)62。其他通路基本上与第I实施方式相同。
[0088]接着，关于本实施方式的发动机50的动作，主要说明与第I实施方式的发动机I的动作的不同之处。
[0089]若处于下止点的活塞25开始向上止点移动，则在曲轴箱53内产生负压，该负压伴随在活塞25的上升而发展。在曲轴箱53内产生的负压从向曲轴箱53内开口的第2扫气流入口 341朝向第2扫气部342在第2扫气通路34内传输，并且经由连通部36波及到第I扫气通路61。此时，第I扫气流入口 611被止回阀(簧片阀)62闭塞，在本实施方式中，曲轴箱53内的负压不会经由第I扫气流入口 611波及到第I扫气通路61。
[0090]在活塞25的上升行程中期，若第I扫气通路61内的压力因在曲轴箱53内发展的负压而比大气压降低，则配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37打开。由此，空气从空气通路35流入第I扫气通路61的气缸构件侧通路333，并且空气也经由连通部36流入第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343)。该空气的流入持续至活塞25的上升行程末期，由此，第I扫气通路61的气缸构件侧通路333和第2扫气通路34的大部分被空气充满。另一方面，若活塞25通过吸气部311，则在活塞25的下方，吸气部311向气缸23内开口，曲轴箱53内的负压经由吸气部311波及到吸气通路31。由此，混合气经由吸气通路31导入曲轴箱53内。
[0091 ] 然后，若活塞25进一步上升并到达上止点或其附近，则火花塞29进行工作而点燃燃烧室28内的混合气(混合气燃烧)，从而向活塞25的下降行程转变。
[0092]在活塞25的下降行程中期,若活塞25通过排气部321,则在活塞25的上方,排气部321向气缸23内开口，气缸23内的燃烧气体向排气通路32排出且气缸23内的压力急剧降低。另一方面，混合气因活塞25的下降而被压缩且曲轴箱53内的压力上升。然后，若曲轴箱53内的压力比第I扫气通路61内的压力高，则止回阀(簧片阀)62打开且曲轴箱53内的混合气从第I扫气流入口 611流入第I扫气通路61。此外，曲轴箱53内的混合气也从第2扫气流入口 32流入第2扫气通路34。此时，第I扫气部332和第2扫气部342被活塞25闭塞，流入到第I扫气通路61和第2扫气通路34的混合气对在之前的上升行程中流入到第I扫气通路61的气缸构件侧通路333和第2扫气通路34的空气进行压缩。此外，利用配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37来防止第I扫气通路61内的空气、混合气向空气通路35流出。另外，之后的发动机50的动作基本上与第I实施方式的发动机I相同。
[0093]在本实施方式的发动机50中，也能够获得与第I实施方式的发动机I相同的效果。即，能够实现发动机50的小型化，并且能够充分地确保先行扫气用的空气。特别是在本实施方式的发动机50中，由于扫气通路(第I扫气通路61)的容积比第I实施方式的发动机I的扫气通路的容积大，因此具有能够更多地确保用于先行扫气的空气这样的优点。但是，由于扫气通路(第I扫气通路61)的一部分形成于曲轴箱53的外侧，因此可以说在紧凑化方面，第I实施方式的发动机I优异。
[0094]另外，在本实施方式中，在第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612上配置有止回阀62，但是也可以省略止回阀62。
[0095]〔第2实施方式的变形例〕
[0096]图12?图14表示第2实施方式的发动机50的变形例。图12是与图8对应的图，图13是与图10对应的图，图14是与图11对应的图。
[0097]在该变形例中，除曲轴箱侧通路612以外，也设有与第I扫气通路61的气缸构件侧通路333相连接的连接通路70。连接通路70从曲轴箱53内的上部与气缸23的轴线X大致平行地延伸，并经由垫片24的连通孔24c与第I扫气通路61的气缸构件侧通路部分333相连接。连接通路70具有比第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612和第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344小的截面积，隔着气缸23的轴线X —个一个地设置于各侧。
[0098]根据该变形例，特别是在活塞25的下降行程中，在第I扫气通路61中，曲轴箱53内的混合气从第I扫气流入口 611和连接通路70向气缸23内流出，因此在利用空气进行先行扫气之后向气缸23内流出的混合气的量与第2实施方式相比增加。由此，能够有效地进行残存在气缸23内的燃烧气体和之前向气缸23内流出的空气的扫气，并且发动机50的输出也提高。
[0099]以上，说明了本发明的实施方式及其变形例，但是本发明并不限定于上述实施方式、变形例，根据本发明的技术思想能够进行进一步的变形、变更。以下例示了其中的几个例子。
[0100]例如，在上述实施方式和变形例中，在气缸构件21上接合有曲轴箱22、53，但是并不限于此。也可以构成为，气缸构件21—体地具有曲轴箱22、53的一部分(上部)，在该气缸构件21上接合用于形成曲轴箱22、53的一部分(下部)的曲轴箱形成构件。在该情况下，基本上上述各个曲轴箱侧通路334、344、612形成于上述曲轴箱形成构件。
[0101]此外，在上述实施方式和变形例中，第I扫气通路33、61的气缸构件侧通路333与第2扫气通路34的气缸构件侧通路343经由形成于气缸构件21的连通部36相连通。但是，并不限于此，取代连通部36或者除此之外，也可以构成为第I扫气通路33、61的气缸构件侧通路333与第2扫气通路34的气缸构件侧通路343经由例如形成于活塞25的周壁的凹部或槽相连通。在该情况下，形成于活塞25的周壁的凹部或槽部相当于“连通部”。
[0102]此外，在上述实施方式和变形例中，作为配置于空气通路35的止回阀37和配置于第I扫气通路61 (曲轴箱侧通路612)的止回阀62，均采用了簧片阀。但是，并不限于此，能够采用具有相同功能的各种阀机构。
[0103]此外，在上述实施方式和变形例中，在发动机1、50中设有第I扫气通路33、61和第2扫气通路34，但是除此之外，还可以设有扫气通路(第3扫气通路)。此外，也可以构成为使各个扫气通路的气缸构件侧通路分支且各个分支通路的端部利用扫气部与气缸23内相连通。
[0104]此外，在上述实施方式和变形例中，作为夹设(配置)于气缸构件21与曲轴箱22、53之间的接合部的夹设件使用了垫片24。但是，并不限于此。上述夹设件只要是能够在上述接合部使扫气通路(第I扫气通路33、61、第2扫气通路34)的气缸构件侧通路333、343与曲轴箱侧通路334、344、612相连通的构件即可,作为上述夹设件也可以使用液体填料等。该情况也包含于“经由夹设件相连通”。
[0105]附图标记说明
[0106]1、50…层状扫气二冲程发动机；2、52…发动机主体；3…吸气管；4…化油器；5…空气管；21…气缸构件；22、53…曲轴箱；23…气缸；24...垫片(夹设件)；25...活塞；26…曲轴；27...连杆；28...燃烧室；29...火花塞；31...吸气通路；32...排气通路；33、61...第I扫气通路；34…第2扫气通路；35…空气通路；35b、35c…空气通路的分支通路；36…连通部；37…簧片阀(止回阀)；54...曲轴箱盖；62...簧片阀(第2止回阀)；70...连接通路；311...吸气部；312…吸气口 ；321…排气部；322…排气口 ；331、611…第I扫气流入口 ；332…第I扫气部；333…第I扫气通路的气缸构件侧通路；334、612…第I扫气通路的曲轴箱侧通路；341…第2扫气流入口 ；342…第2扫气部；343…第2扫气通路的气缸构件侧通路；344…第2扫气通路的曲轴箱侧通路；351…空气流入口 ；X…气缸的轴线。
【权利要求】
1.一种层状扫气二冲程发动机，其包括形成有用于容纳活塞的气缸的气缸构件和与该气缸构件相接合的曲轴箱或形成曲轴箱的一部分的曲轴箱形成构件，其中，该层状扫气二冲程发动机包括: 吸气通路，其形成于上述气缸构件，用于向上述曲轴箱内导入空气与燃料的混合气； 排气通路，其形成于上述气缸构件，用于排出上述气缸内的燃烧气体； 第I扫气通路，其从向上述曲轴箱内开口的第I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气缸内开口的第I扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路； 第2扫气通路，其从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气缸内开口的第2扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路；连通部，其用于使上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路相连通；以及 空气通路，其形成于上述气缸构件，用于借助在上述活塞的上升行程中打开的止回阀将先行扫气用的空气导入上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路。
2.根据权利要求1所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述活塞的上升行程中，上述混合气从上述吸气通路流入上述曲轴箱内，并且被导入到上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路内的空气的一部分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中，在上述活塞的之前的上升行程中流入的上述第I扫气通路及第2扫气通路内的空气从上述第I扫气部及第2扫气部向上述气缸内流出，追随于此，上述曲轴箱内的上述混合气经由上述第I扫气通路及第2扫气通路从上述第I扫气部及第2扫气部供给到上述气缸内。
3.根据权利要求1所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路、以及上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路分别经由配置于上述气缸构件与上述曲轴箱之间的接合部的夹设件相连通。
4.根据权利要求3所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述夹设件上形成有用于使上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路相连通的第I开口部和用于使上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路相连通的第2开口部。
5.根据权利要求4所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述夹设件的上表面构成上述空气通路的一部分。
6.根据权利要求5所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述夹设件上形成有用于将通过其上表面的空气向上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路引导的引导部。
7.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述引导部形成为延伸至上述第I开口部的上方。
8.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述引导部形成为随着朝向顶端去而逐渐地上升。
9.根据权利要求4所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述夹设件的下表面构成上述第I扫气通路的上述曲轴箱侧通路的一部分。
10.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述吸气通路将在上述气缸构件的外表面开口的吸气口和与上述活塞的工作位置相对应地向上述气缸内开口的吸气部连接起来， 上述空气通路将在上述气缸构件的外表面开口的空气流入口和上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路连接起来， 上述吸气口与上述空气流入口在上述气缸的大致周向或与上述气缸的轴线大致正交的方向上彼此相邻。
11.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述空气通路将在上述气缸构件的外表面开口的空气流入口和上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路连接起来， 上述止回阀安装于上述气缸构件的开口有上述空气流入口的外表面。
12.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路隔着上述气缸一个一个地形成于各侧， 上述空气通路形成为在其中途分支且各个分支通路沿着上述气缸的外周向相互不同的方向延伸， 上述空气通路的上述各个分支通路的端部与对应的上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路相连接。
13.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述第I扫气通路的上述曲轴箱侧通路上设有在上述活塞的下降行程中打开的第2止回阀。
14.根据权利要求1或2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还具有连接通路，该连接通路与上述第I扫气通路的上述曲轴箱侧通路独立地设置，从上述曲轴箱内与上述气缸的轴线大致平行地延伸并与上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路相连接。
15.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部形成于上述气缸构件的侧壁或上述活塞的周壁。
【文档编号】F02B25/22GK104131881SQ201410183472
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2013年4月30日
【发明者】今福健治, 渡边义文, 平野秀明, 增田淳一 申请人:株式会社牧田
【专利摘要】本发明涉及空气先导式的层状扫气二冲程发动机。包括气缸构件和与该气缸构件相接合的曲轴箱的层状扫气二冲程发动机包括吸气通路、排气通路、第1扫气通路、第2扫气通路、连通部及空气通路。上述吸气通路、上述排气通路及上述空气通路形成于气缸构件。上述第1及第2扫气通路包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路。上述第1扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路利用上述连通部相互连通，上述空气通路与上述第1扫气通路的上述气缸构件侧通路相连接。在该发动机中，先行扫气用空气借助止回阀自上述空气通路导入到上述第1扫气通路的上述气缸构件侧通路，导入的空气的一部分经由上述连通部流入上述第2扫气通路。
【专利说明】层状扫气二冲程发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用空气进行先行扫气的空气先导式的层状扫气二冲程发动机。
【背景技术】
[0002]在空气先导式的层状扫气二冲程发动机中，在活塞的上升行程中，利用在曲轴箱内产生的负压从吸气通路向曲轴箱内导入混合气并且从空气通路向扫气通路导入空气，在活塞的下降行程中，先于将曲轴箱内的混合气向气缸内供给，将在之前的上升行程中导入到扫气通路的空气作为先行扫气用的空气并向气缸内流出。由此，在混合气的燃烧气体与经由扫气通路新供给的混合气之间夹设有空气层，抑制了混合气向燃烧气体的混入，抑制了未燃烧气体穿过排气通路。在专利文献I中公开了这种层状扫气二冲程发动机的一例。
[0003]现有技术文献_4] 专利文献
[0005] 专利文献1:国际公开第2010/035684小册子
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]可是，层状扫气二冲程发动机被作为链锯等便携式作业机械(包括手持式作业机械和背负式作业机械)的原动机进行使用。近年来，愈发要求便携式作业机械的小型化，与此相伴，也要求作为其原动机的层状扫气二冲程发动机的小型化。此外，基于降低环境负荷的观点考虑，也要求排出气体的进一步的清洁化。
[0008]因此，本发明的目的在于提供一种紧凑结构的层状扫气二冲程发动机。另外，本发明的目的在于提供一种能够设为紧凑的结构、同时能够更多地确保先行扫气用的空气、由此能够抑制未燃烧气体穿过的层状扫气二冲程发动机。
_9] 用于解决问题的方案
[0010] 为了达到上述目的，采用本发明的一技术方案，一种层状扫气二冲程发动机，其包括形成有用于容纳活塞的气缸的气缸构件和与该气缸构件相接合的曲轴箱，其中，该层状扫气二冲程发动机包括:吸气通路，其形成于上述气缸构件，用于向上述曲轴箱内导入空气与燃料的混合气；排气通路，其形成于上述气缸构件，用于排出上述气缸内的燃烧气体;第I扫气通路，其从向上述曲轴箱内开口的第I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气缸内开口的第I扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路；第2扫气通路，其从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气缸内开口的第2扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路；连通部，其用于使上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路相连通；以及空气通路，其形成于上述气缸构件，用于借助在上述活塞的上升行程中打开的止回阀将先行扫气用的空气导入上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路。
[0011 ] 而且，在上述层状扫气二冲程发动机中，在上述活塞的上升行程中，上述混合气从上述吸气通路流入上述曲轴箱内，并且被导入到上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路内的空气的一部分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中，在上述活塞的之前的上升行程中流入的上述第I扫气通路及第2扫气通路内的空气从上述第I扫气部及第2扫气部向上述气缸内流出，追随于此，上述曲轴箱内的上述混合气经由上述第I扫气通路及第2扫气通路从上述第I扫气部及第2扫气部供给到上述气缸内。
[0012]发明的效果
[0013]根据上述层状扫气二冲程发动机，各个通路(吸气通路、扫气通路、排气通路以及空气通路)全部或其大部分形成于气缸构件和/或曲轴箱，为了形成各个通路，安装于气缸构件、曲轴箱的元件等大幅度减少。因此，能够实现发动机整体的小型化，能够搭载于更小的空间内。此外，由于将用于先行扫气的空气储备于两个扫气通路并且从该两个扫气通路向气缸内流出，因此能够将更多的空气用于先行扫气，能够有效地抑制未燃烧气体穿过。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0015]图2同样地是第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0016]图3是从与曲轴箱之间的接合面(气缸底面)侧观察气缸构件而得到的图。
[0017]图4是从与气缸构件之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察曲轴箱而得到的图。
[0018]图5是表示夹设(配置)于气缸构件与曲轴箱之间的接合部的垫片的一例的图。
[0019]图6是从开口有吸气口和空气流入口的端面侧观察气缸构件而得到的图。
[0020]图7是示意性表示第I实施方式的层状扫气二冲程发动机的各个通路的图。
[0021]图8是第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0022]图9同样地是第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0023]图10是从与气缸构件之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察第2实施方式中的曲轴箱而得到的图。
[0024]图11是示意性表示第2实施方式的层状扫气二冲程发动机的各个通路的图。
[0025]图12是第2实施方式的变形例的层状扫气二冲程发动机的剖视图。
[0026]图13是从与气缸构件之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察第2实施方式的变形例中的曲轴箱而得到的图。
[0027]图14是示意性表示第2实施方式的变形例的层状扫气二冲程发动机的各个通路的图。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照添加【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0029]实施方式的层状扫气二冲程发动机(以下简称作“发动机”)是单气缸的小型二冲程发动机，能够作为链锯等便携式作业机械的原动机进行使用。实施方式的发动机是横向容纳于顶把锯(卜〃 7V、> F:/—)的主体等的卧式发动机。但是，并不限于此，本发明也能够应用于立式发动机。另外，在本说明书中，与发动机的放置方向无关，将气缸的轴线方向设为上下方向，活塞自曲轴离开的方向朝上，活塞靠近曲轴的方向朝下。
[0030]〔第I实施方式〕
[0031]图1、2是表示本发明的第I实施方式的发动机I的结构的剖视图(但是，在图2中省略了一部分要素)。如图1、2所示，发动机I包括发动机主体2、吸气管3、作为燃料添加装置的化油器4以及空气管5。
[0032]发动机主体2包括气缸构件21和曲轴箱22。在气缸构件21中形成有具有轴线X的气缸23。曲轴箱22与气缸构件21的下部(在图中为左侧)相接合，在气缸构件21与曲轴箱22之间的接合部配置有作为夹设件的垫片24。
[0033]在气缸23内，以能够沿轴线X往返移动的方式容纳有活塞25，在曲轴箱22内，以能够旋转的方式容纳有曲轴26。活塞25与曲轴26利用连杆27 (断裂而仅示出其一部分)相连接，活塞25的往复运动(上下运动)转换为曲轴26的旋转运动。曲轴26的一端延伸到曲轴箱22外，曲轴26的旋转运动作为发动机I的输出被取出。
[0034]在气缸23内，在活塞25的上方形成有燃烧室28，在燃烧室28内配置有火花塞29。火花塞29在活塞25处于上止点或其附近时进行工作，点燃燃烧室28内的混合气并使其燃
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[0035]在发动机主体2内形成有用于将燃料与空气的混合气导入曲轴箱22内的吸气通路31 (参照图2)、用于排出气缸23内的燃烧气体的排气通路32、用于连接曲轴箱22内与气缸23内的扫气通路(第I扫气通路33、第2扫气通路34)以及用于将空气导入扫气通路(在本实施方式中，为第I扫气通路33)的空气通路35。在此，曲轴箱22内基本上是指曲轴箱22的内部空间，但是也有时是指曲轴箱22的内部空间加上活塞25的下方的气缸23内空间后的空间。
[0036]以下，详细说明各个通路。
[0037]如图2所示，吸气通路31形成于气缸构件21并利用吸气部311与气缸23内相连通。具体地说，吸气通路31连接吸气部311和在气缸构件21的外表面开口的吸气口 312。在本实施方式中，吸气口 312在气缸构件21的外表面上开口于作为形成为大致平坦的部分的第I平坦部21a。在该第I平坦部21a安装有与吸气口 312相连通的吸气管3，在吸气管3上配置有化油器4。化油器4用于向从外部导入的空气内添加燃料并生成混合气。
[0038]吸气部311设定为其上边缘位于比处于下止点的活塞25的上表面靠下方的位置，并且其下边缘位于比处于上止点的活塞25的下表面靠下方的位置。具体地说，吸气部311构成为在活塞25处于下止点时被活塞25闭塞，在从活塞25的上升行程中期向下降行程中期转变的过程中在活塞25的下方向气缸23内开口。
[0039]由此，吸气通路31在活塞25的上升行程、进一步来说吸气部311在活塞25的下方向气缸23内开口的上升行程中期以后的期间内，利用在曲轴箱22内产生的负压，将利用化油器4生成的混合气导入曲轴箱22内。另外，活塞25的上升行程是指活塞25从下止点向上止点移动的行程，活塞25的下降行程是指活塞25从上止点向下止点移动的行程。
[0040]如图1、2所示，排气通路32形成于气缸构件21并利用排气部321与气缸23内相连通。具体地说，排气通路32连接排气部321和在气缸构件21的外表面开口的排气口322。在本实施方式中，排气口 322在气缸构件21的外表面上开口于作为形成为大致平坦的部分的第2平坦部21b。在此，开口有吸气口 312的第I平坦部21a与开口有排气口 322的第2平坦部21b隔着气缸23 (的轴线X)位于大致相反侧。另外，虽然在图中省略，但是在第2平坦部21b安装有排气消声器。
[0041]排气部321设定为其上边缘位于比处于下止点的活塞25的上表面靠上方的位置，并且其下边缘位于比处于上止点的活塞25的下表面靠上方的位置。具体地说，排气部321构成为在活塞25处于上止点时被活塞25闭塞，在从活塞25的下降行程中期向上升行程中期转变的过程中在活塞25的上方向气缸23内开口。
[0042]由此，排气通路32在活塞25的下降行程、进一步来说排气部321在活塞25的上方向气缸23内开口的下降行程中期以后的期间内排出气缸23内的燃烧气体。
[0043]如图1所示，第I扫气通路33和第2扫气通路34均利用一端的扫气流入口 331、341与曲轴箱22内相连通，另一方面，利用另一端的扫气部332、342与气缸23内相连通，在空间上连接曲轴箱22内与气缸23内。
[0044]具体地说，第I扫气通路33从形成于曲轴箱22的第I扫气流入口 331向上方延伸，并与形成于气缸构件21的第I扫气部332相连接。第I扫气通路33包括比气缸构件21与曲轴箱22之间的接合部靠上方的气缸构件侧通路333和比上述接合部靠下方的曲轴箱侧通路334。同样地第2扫气通路34从形成于曲轴箱22的第2扫气流入口 341向上方延伸，并与形成于气缸构件21的第2扫气部342相连接。第2扫气通路34包括比上述接合部靠上方的气缸构件侧通路343和比上述接合部靠下方的曲轴箱侧通路344。
[0045]在本实施方式中，第I扫气流入口 331、第I扫气部332、第2扫气流入口 341以及第2扫气部342隔着气缸23的轴线X —个一个地形成于各侧，与此相对应，第I扫气通路33 (气缸构件侧通路333、曲轴箱侧通路334)和第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343、曲轴箱侧通路344)也隔着气缸23 —个一个地形成于各侧。但是，在图1、2中，第I扫气通路33、第2扫气通路34、第I扫气流入口 331、第I扫气部332、第2扫气流入口 341以及第2扫气部342均示出了单侧。
[0046]图3是从与曲轴箱22之间的接合面(以下称作“气缸底面”)侧观察气缸构件21而得到的图，图4是从与气缸构件21之间的接合面(以下称作“曲轴箱底面”)侧观察曲轴箱22而得到的图，图5表示夹设(配置)于两接合面(即，气缸底面与曲轴箱底面)之间的垫片24。
[0047]如图3所示，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333和第2扫气通路34的气缸侧通路343形成于气缸构件21的侧壁的内部。此外，如图4所示，第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334和第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344作为凹部形成于曲轴箱22的内表面。并且，如图5所示，在配置于气缸底面与曲轴箱底面之间的垫片24上形成有与气缸23对应的中央孔24a、隔着中央孔24a配置的一对连通孔(相当于本发明的“第I开口部”)24b以及隔着中央孔24a配置的一对缺口孔(相当于本发明的“第2开口部”)24c。
[0048]而且，曲轴箱22内与气缸23内经由形成于垫片24的中央孔24a相连通，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与曲轴箱侧通路334经由形成于垫片24的连通孔24b相连通，第2扫气通路34的气缸构件侧通路343与曲轴箱侧通路344经由形成于垫片24的缺口孔24c相连通。
[0049]在此，在本实施方式中，第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344的截面积(和垫片24的缺口孔24c的面积)形成得比第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334的截面积(和垫片24的连通孔24b的面积)大。
[0050]返回图1、图2，第I扫气部332与第2扫气部342在气缸23的周向上隔开规定的间隔彼此相邻地形成。即，第I扫气部332与第2扫气部342分别形成独立的开口部。
[0051]第I扫气部332和第2扫气部342均设定为其上边缘位于比处于下止点的活塞25的上表面靠上方的位置，其下边缘位于比处于上止点的活塞25的下表面靠上方的位置。此夕卜，第I扫气部332和第2扫气部342的上边缘位于比排气部321的上边缘靠下方的位置。具体地说，第I扫气部332和第2扫气部342构成为在活塞25的下降行程末期、换言之排气部321在活塞25的上方向气缸23内开口之后，在活塞25的上方向气缸23内开口，在除活塞25的下降行程末期和上升行程初期以外的期间内被活塞25闭塞。
[0052]由此，第I扫气通路33和第2扫气通路34在活塞25的下降行程(进一步来说，下降行程末期以后)中形成使曲轴箱22内与气缸23内相连通并用于将曲轴箱22内的混合气向气缸23内供给的混合气供给通路。
[0053]此外，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与第2扫气通路34的气缸侧通路343经由形成于气缸构件21的连通部36相互连通。在本实施方式中，连通部36形成于气缸构件21的、第I扫气部332和第2扫气部342的外侧的区域。
[0054]如图1所示，空气通路35形成于气缸构件21并与第I扫气通路33相连接。具体地说，空气通路35将在气缸构件21的外表面开口的空气流入口 351和第I扫气通路33的气缸构件侧通路333连接起来。在本实施方式中，空气流入口 351在第I平坦部21a开口。
[0055]图6是从第I平坦部21a侧观察气缸构件21而得到的图。如图6所示，在本实施方式中，吸气口 312与空气流入口 351在气缸构件21的外表面上的同一平坦部(即，第I平坦部21a)开口，吸气口 312和空气流入口 351在气缸23的大致周向或与气缸23的轴线X大致正交的方向上排列配置(彼此相邻)。
[0056]如上所述，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333隔着气缸23 —个一个地形成于各侧。因此，在本实施方式中，空气通路35形成为自空气流入口 351延伸并在中途分支，各个分支通路沿着气缸23的外周向不同的方向延伸且其端部与第I扫气通路33的对应的气缸构件侧通路333相连接。具体地说，如图3、图5所示，空气通路35包括穿过气缸构件21的侧壁的内部的内部通路35a和由以与内部通路35a相连接的方式形成于上述气缸底面的通路槽352、353以及垫片24 (的上表面)构成的分支通路35b、35c。S卩，在本实施方式中，垫片24的上表面构成空气通路35的一部分。此外，在本实施方式中，如图3所示，空气通路35的分支通路35b、35c (通路槽352、353)隔着气缸23非对称地形成(配置)。
[0057]在此，如图5所示，在垫片24上设有延伸至各个连通孔24b的上方的引导部24d。在本实施方式中，各个引导部24d形成为随着朝向顶端去而从垫片24的上表面慢慢地上升，将通过了空气通路35的各个分支通路35b、35c的空气(即，通过垫片24的上表面的空气)朝向第I扫气通路33的气缸构件侧通路333引导。由此，通过了空气通路35的各个分支通路的空气更多地流入第I扫气通路33的气缸构件侧通路333(换言之，难以流入曲轴箱侧通路334)。
[0058]如图1所示，在空气通路35上配置有容许从空气通路35向第I扫气通路33 (的气缸构件侧通路333)的流动、而阻止其反方向的流动的止回阀37。在本实施方式中，作为止回阀37采用了簧片阀，如图6所示，该簧片阀安装于形成在气缸构件21的第I平坦部21a上的凹部21c。
[0059]此外，如图1所示，在气缸构件21的第I平坦部21a安装有借助止回阀(簧片阀)37与空气流入口 351相连通的空气管5，在空气管5上配置有用于调节通过该空气管5的空气的流量的空气调节阀5a。另外，空气调节阀5a构成为能够与在化油器4中调节燃料的流量的燃料调节阀(图示省略)连动。
[0060]在此，在气缸构件21的开口有吸气口 312和空气流入口 351的、第I平坦部21a上，既可以利用一个安装构件等一体安装有吸气管3和空气管5，也可以分别安装有吸气管3与空气管5。
[0061]图7是示意性表示发动机I的各个通路的图。
[0062]在本实施方式的发动机I中，隔着气缸23设有一对第I扫气通路33 (气缸构件侧通路333、曲轴箱侧通路334)和一对第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343、曲轴箱侧344)，第I扫气通路33与第2扫气通路34利用连通部36相连通。此外，空气通路35由穿过气缸构件21的侧壁的内部通路35a和在上述气缸底面沿着气缸23的外周相互向不同的方向延伸的分支通路35b、35c构成，各个分支通路35b、35c的端部与对应的第I扫气通路33的气缸构件侧通路333相连接。并且，在空气通路35上配置有容许从空气通路35向第I扫气通路33的流动、而阻止其反方向的流动的止回阀(簧片阀)37。
[0063]接着，说明本实施方式的发动机I的动作。
[0064]若处于下止点的活塞25开始向上止点移动，则在曲轴箱22内产生负压，该负压伴随着活塞25的上升而发展。在曲轴箱22内所产生的负压从向曲轴箱22内开口的第I扫气流入口 331、第2扫气流入口 341朝向第I扫气部332、第2扫气部342在第I扫气通路33、第2扫气通路34内传输。
[0065]在活塞25的上升行程中期，若第I扫气通路33内的压力因在曲轴箱22内发展的负压而比大气压降低，则配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37打开。由此，空气从空气管5经由空气通路35流入第I扫气通路33 (气缸构件侧通路333)，并且空气也经由连通部36流入第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343)。该空气的流入持续至活塞25的上升行程末期，由此，第I扫气通路33和第2扫气通路34的大部分被空气充满。另一方面，若活塞25通过吸气部311，则在活塞25的下方，吸气部311向气缸23内开口，曲轴箱22内的负压经由吸气部311波及到吸气通路31。由此，外部的空气被取入化油器4，取入的空气与利用化油器4添加的燃料混合而成的混合气经由吸气通路31导入到曲轴箱22内。
[0066]然后，若活塞25进一步上升而到达上止点或其附近，则火花塞29进行工作而点燃燃烧室28内的混合气并使混合气燃烧。该混合气是通过前一循环供给到气缸23内的混合气(后面说明混合气向气缸23内的供给)。活塞25因燃料的体积膨胀而被压下(B卩，转入下降行程)，借助连杆27使曲轴26旋转。该曲轴26的旋转作为发动机I的输出被取出。
[0067]在活塞25的下降行程中期,若活塞25通过排气部321,则在活塞25的上方,排气部321向气缸23内开口，气缸23内的燃烧气体(混合气的燃烧气体)向排气通路32排出。由此，气缸23内的压力急剧降低。另一方面，在曲轴箱22内，混合气因活塞25的下降而被压缩，曲轴箱22内的压力上升。然后，若曲轴箱22内的压力比第I扫气通路33和第2扫气通路34内的压力上升，则曲轴箱22内的混合气从第I扫气流入口 331流入第I扫气通路33并且从第2扫气流入口 341流入第2扫气通路34。在该下降行程中期，第I扫气部332和第2扫气部342被活塞25闭塞，因此流入到第I扫气通路33和第2扫气通路34的混合气对在之前的上升行程中流入到第I扫气通路33和第2扫气通路34的空气进行压缩。在此，利用配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37来防止第I扫气通路33内的空气、混合气向空气通路35流出。
[0068]在活塞25的下降行程末期，若活塞25通过第I扫气部332和第2扫气部342，则第I扫气部332和第2扫气部342在活塞25的上方向气缸23内开口。由此，第I扫气通路33和第2扫气通路34内的空气经由对应的第I扫气部332和第2扫气部342向气缸23内流出。借助于流出到该气缸23内的空气，残存于气缸23内的燃烧气体被扫气，并向排气通路32排出(即，利用空气进行先行扫气)。接下来，第I扫气通路33和第2扫气通路34内的混合气以及曲轴箱22内的混合气向气缸23内流出(供给)，借助于流出到(供给至1J)该气缸23内的混合气，即使在利用上述空气进行先行扫气之后仍残存于气缸23内的燃烧气体和之前流出到气缸23内的空气被扫气。在此，在燃烧气体与混合气之间夹设有空气层，因此在扫气时，能够抑制混合气(未燃烧气体)向排气通路32流出(穿过)。
[0069]之后，若活塞25到达下止点，则转入下一循环的活塞25的上升行程。在该下一循环的活塞25的上升行程中，即使在第I扫气部332和第2扫气部342被活塞25闭塞之后，排气部321也在规定期间内向气缸23内开口，气缸23内的空气继续被扫气。然后，若活塞25进一步上升，排气部321被活塞25闭塞，则气缸23内成为密闭状态，混合气的压缩开始。
[0070]根据本实施方式的发动机1，由于发动机I的各个通路(吸气通路31、排气通路32、第I扫气通路33、第2扫气通路34以及空气通路35)形成于构成发动机主体2的气缸构件21和曲轴箱22，因此能够实现发动机I的小型化，能够搭载于更小的空间内。
[0071]特别是第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与曲轴箱侧通路334、以及第2扫气通路34的气缸构件侧通路343与曲轴箱侧通路344在上述接合部借助垫片24相连通。具体地说，在垫片24上形成有连通孔24b和缺口孔24c，第I扫气通路33的气缸构件侧通路333与曲轴箱侧通路334经由连通孔24b相连通，第2扫气通路34的气缸构件侧通路343与曲轴箱侧通路344经由缺口孔24c相连通。由此，能够不使第I扫气通路33和第2扫气通路34从气缸构件21和曲轴箱22向外侧突出地形成第I扫气通路33和第2扫气通路34，能够实现发动机I的进一步的小型化。
[0072]此外，由于设有两个扫气通路(第I扫气通路33、第2扫气通路34)，在该两个扫气通路33、34内储备空气，并且使储备的空气向气缸24内流出，因此能够确保为了先行扫气所需的足够量的空气。由此，能够实现良好的层状扫气，能够抑制未燃烧气体穿过。
[0073]在此，第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344的截面积(和垫片24的缺口孔24c的面积)比第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334的截面积(和垫片24的连通孔24b的面积)大。由此，从空气通路35流入到第I扫气通路33的气缸构件侧通路333的空气易于经由连通部36向第2扫气通路33的气缸构件侧通路334流动，不用说第I扫气通路33，就是在第2扫气通路34中也能够充分地储备空气。
[0074]此外，垫片24的上表面构成与第I扫气通路33的气缸构件侧通路333相连接的空气通路35的一部分，在垫片24上形成有用于将通过其上表面的空气向第I扫气通路33的气缸构件侧通路333引导的引导部24d。由此，来自空气通路35的空气易于经由第I扫气通路33的气缸构件侧通路333和连通部36向第2扫气通路34流入，并且抑制来自空气通路35的空气向第I扫气通路33的曲轴箱侧通路334流动。
[0075]〔第2实施方式〕
[0076]接着，说明本发明的第2实施方式的发动机。另外，在以下说明中，对与第I实施方式共同的要素使用相同的附图标记并省略其说明。
[0077]图8、图9是表示本发明的第2实施方式的发动机50的结构的剖视图(但是，在图9中省略了一部分结构)。如图8、图9所示，发动机50包括发动机主体52、吸气管3、化油器4以及空气管5。
[0078]发动机主体52包括气缸构件21、曲轴箱53以及曲轴箱盖54。在气缸构件21中形成有具有轴线X的气缸23。曲轴箱53与气缸构件21的下部(在图中为左侧)相接合，曲轴箱盖54固定于曲轴箱53的侧部(在图中为上侧)。在气缸构件21与曲轴箱53之间的接合部配置有垫片24。
[0079]在发动机主体52上形成有吸气通路31 (参照图9)、排气通路32、连接曲轴箱22内与气缸23内的扫气通路(第I扫气通路61、第2扫气通路34)以及用于将空气导入扫气通路(第I扫气通路61)的空气通路35。除第I扫气通路61以外的通路基本上与第I实施方式相同。
[0080]第I扫气通路61从形成于曲轴箱53的第I扫气流入口 611朝向上方呈S字状弯曲并延伸，与形成于气缸构件21的第I扫气部332相连接。第I扫气通路61包括比气缸构件21与曲轴箱53之间的接合部靠上方的气缸构件侧通路333和比上述接合部靠下方的曲轴箱侧通路612。在本实施方式中，曲轴箱侧通路612由利用曲轴箱盖54的内表面54a形成于曲轴箱53的外侧的箱外通路部分613和形成于曲轴箱53的侧壁的箱内通路部分614构成(参照图9)。
[0081]在此，在本实施方式中，一个第I扫气流入口 611贯穿形成于曲轴箱53的侧部，第I扫气部332隔着气缸23的轴线X —个一个地形成于各侧。因此，在第I扫气通路61中，气缸构件侧通路333隔着气缸23 —个一个地形成于各侧，曲轴箱侧通路612的箱内通路部分614形成为在其中途分支,各个分支通路沿着气缸23的外周向不同的方向延伸且其端部与对应的气缸构件侧通路333相连接。
[0082]图10是从与气缸构件21之间的接合面(曲轴箱底面)侧观察曲轴箱53而得到的图(关于气缸构件21和垫片24，参照图3、图5)。
[0083]在本实施方式中，曲轴箱侧通路612的箱内通路部分614包括穿过曲轴箱53的侧壁的内部的内部通路615(用虚线表示)和由以与内部通路615相连接的方式形成于上述曲轴箱底面的通路槽53a、53b以及垫片24 (的下表面)构成的分支通路616a、616b。而且，构成为分支通路616a、616b的端部(末端)经由形成于垫片24的连通孔24b分别与对应的气缸构件侧通路333相连通。
[0084]在此，如上所述，垫片24 (的上表面)构成空气通路35的分支通路35b、35c的一部分。即，在本实施方式中，空气通路35与第I扫气通路61被垫片24分隔开，垫片24的上表面构成空气通路35的一部分,其下表面构成第I扫气通路61的一部分。
[0085]此外，在本实施方式中，如图8、图9所示，在第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612上配置有用于避免在曲轴箱53内产生的负压经由第I扫气流入口 611波及到第I扫气通路61的止回阀(相当于本发明的“第2止回阀”)62。该止回阀62与配置于空气通路35的止回阀37相同地设为簧片阀。止回阀(簧片阀)62以覆盖第I扫气流入口 611的方式安装于曲轴箱53的外表面，容许从曲轴箱53内向第I扫气通路61 (的曲轴箱侧通路612)的流动，而阻止其反方向的流动。
[0086]图11是示意性表示发动机50的各个通路的图。
[0087]在本实施方式的发动机50中，第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612从第I扫气流入口 611向上方延伸有箱外通路部部分613，在中途分支有与箱外通路部部分613连续的箱内通路部分614的内部通路615，各个分支通路616a、616b在上述曲轴箱底面上沿着气缸23的外周相互向不同的方向延伸。而且，各个分支通路616a、616b的端部分别与隔着气缸23设置的一对气缸构件侧通路333相连接。此外，在图11中虽未示出，但是在第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612上配置有容许从曲轴箱53内向第I扫气通路61的流动、而阻止其反方向的流动的止回阀(簧片阀)62。其他通路基本上与第I实施方式相同。
[0088]接着，关于本实施方式的发动机50的动作，主要说明与第I实施方式的发动机I的动作的不同之处。
[0089]若处于下止点的活塞25开始向上止点移动，则在曲轴箱53内产生负压，该负压伴随在活塞25的上升而发展。在曲轴箱53内产生的负压从向曲轴箱53内开口的第2扫气流入口 341朝向第2扫气部342在第2扫气通路34内传输，并且经由连通部36波及到第I扫气通路61。此时，第I扫气流入口 611被止回阀(簧片阀)62闭塞，在本实施方式中，曲轴箱53内的负压不会经由第I扫气流入口 611波及到第I扫气通路61。
[0090]在活塞25的上升行程中期，若第I扫气通路61内的压力因在曲轴箱53内发展的负压而比大气压降低，则配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37打开。由此，空气从空气通路35流入第I扫气通路61的气缸构件侧通路333，并且空气也经由连通部36流入第2扫气通路34 (气缸构件侧通路343)。该空气的流入持续至活塞25的上升行程末期，由此，第I扫气通路61的气缸构件侧通路333和第2扫气通路34的大部分被空气充满。另一方面，若活塞25通过吸气部311，则在活塞25的下方，吸气部311向气缸23内开口，曲轴箱53内的负压经由吸气部311波及到吸气通路31。由此，混合气经由吸气通路31导入曲轴箱53内。
[0091 ] 然后，若活塞25进一步上升并到达上止点或其附近，则火花塞29进行工作而点燃燃烧室28内的混合气(混合气燃烧)，从而向活塞25的下降行程转变。
[0092]在活塞25的下降行程中期,若活塞25通过排气部321,则在活塞25的上方,排气部321向气缸23内开口，气缸23内的燃烧气体向排气通路32排出且气缸23内的压力急剧降低。另一方面，混合气因活塞25的下降而被压缩且曲轴箱53内的压力上升。然后，若曲轴箱53内的压力比第I扫气通路61内的压力高，则止回阀(簧片阀)62打开且曲轴箱53内的混合气从第I扫气流入口 611流入第I扫气通路61。此外，曲轴箱53内的混合气也从第2扫气流入口 32流入第2扫气通路34。此时，第I扫气部332和第2扫气部342被活塞25闭塞，流入到第I扫气通路61和第2扫气通路34的混合气对在之前的上升行程中流入到第I扫气通路61的气缸构件侧通路333和第2扫气通路34的空气进行压缩。此外，利用配置于空气通路35的止回阀(簧片阀)37来防止第I扫气通路61内的空气、混合气向空气通路35流出。另外，之后的发动机50的动作基本上与第I实施方式的发动机I相同。
[0093]在本实施方式的发动机50中，也能够获得与第I实施方式的发动机I相同的效果。即，能够实现发动机50的小型化，并且能够充分地确保先行扫气用的空气。特别是在本实施方式的发动机50中，由于扫气通路(第I扫气通路61)的容积比第I实施方式的发动机I的扫气通路的容积大，因此具有能够更多地确保用于先行扫气的空气这样的优点。但是，由于扫气通路(第I扫气通路61)的一部分形成于曲轴箱53的外侧，因此可以说在紧凑化方面，第I实施方式的发动机I优异。
[0094]另外，在本实施方式中，在第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612上配置有止回阀62，但是也可以省略止回阀62。
[0095]〔第2实施方式的变形例〕
[0096]图12?图14表示第2实施方式的发动机50的变形例。图12是与图8对应的图，图13是与图10对应的图，图14是与图11对应的图。
[0097]在该变形例中，除曲轴箱侧通路612以外，也设有与第I扫气通路61的气缸构件侧通路333相连接的连接通路70。连接通路70从曲轴箱53内的上部与气缸23的轴线X大致平行地延伸，并经由垫片24的连通孔24c与第I扫气通路61的气缸构件侧通路部分333相连接。连接通路70具有比第I扫气通路61的曲轴箱侧通路612和第2扫气通路34的曲轴箱侧通路344小的截面积，隔着气缸23的轴线X —个一个地设置于各侧。
[0098]根据该变形例，特别是在活塞25的下降行程中，在第I扫气通路61中，曲轴箱53内的混合气从第I扫气流入口 611和连接通路70向气缸23内流出，因此在利用空气进行先行扫气之后向气缸23内流出的混合气的量与第2实施方式相比增加。由此，能够有效地进行残存在气缸23内的燃烧气体和之前向气缸23内流出的空气的扫气，并且发动机50的输出也提高。
[0099]以上，说明了本发明的实施方式及其变形例，但是本发明并不限定于上述实施方式、变形例，根据本发明的技术思想能够进行进一步的变形、变更。以下例示了其中的几个例子。
[0100]例如，在上述实施方式和变形例中，在气缸构件21上接合有曲轴箱22、53，但是并不限于此。也可以构成为，气缸构件21—体地具有曲轴箱22、53的一部分(上部)，在该气缸构件21上接合用于形成曲轴箱22、53的一部分(下部)的曲轴箱形成构件。在该情况下，基本上上述各个曲轴箱侧通路334、344、612形成于上述曲轴箱形成构件。
[0101]此外，在上述实施方式和变形例中，第I扫气通路33、61的气缸构件侧通路333与第2扫气通路34的气缸构件侧通路343经由形成于气缸构件21的连通部36相连通。但是，并不限于此，取代连通部36或者除此之外，也可以构成为第I扫气通路33、61的气缸构件侧通路333与第2扫气通路34的气缸构件侧通路343经由例如形成于活塞25的周壁的凹部或槽相连通。在该情况下，形成于活塞25的周壁的凹部或槽部相当于“连通部”。
[0102]此外，在上述实施方式和变形例中，作为配置于空气通路35的止回阀37和配置于第I扫气通路61 (曲轴箱侧通路612)的止回阀62，均采用了簧片阀。但是，并不限于此，能够采用具有相同功能的各种阀机构。
[0103]此外，在上述实施方式和变形例中，在发动机1、50中设有第I扫气通路33、61和第2扫气通路34，但是除此之外，还可以设有扫气通路(第3扫气通路)。此外，也可以构成为使各个扫气通路的气缸构件侧通路分支且各个分支通路的端部利用扫气部与气缸23内相连通。
[0104]此外，在上述实施方式和变形例中，作为夹设(配置)于气缸构件21与曲轴箱22、53之间的接合部的夹设件使用了垫片24。但是，并不限于此。上述夹设件只要是能够在上述接合部使扫气通路(第I扫气通路33、61、第2扫气通路34)的气缸构件侧通路333、343与曲轴箱侧通路334、344、612相连通的构件即可,作为上述夹设件也可以使用液体填料等。该情况也包含于“经由夹设件相连通”。
[0105]附图标记说明
[0106]1、50…层状扫气二冲程发动机；2、52…发动机主体；3…吸气管；4…化油器；5…空气管；21…气缸构件；22、53…曲轴箱；23…气缸；24...垫片(夹设件)；25...活塞；26…曲轴；27...连杆；28...燃烧室；29...火花塞；31...吸气通路；32...排气通路；33、61...第I扫气通路；34…第2扫气通路；35…空气通路；35b、35c…空气通路的分支通路；36…连通部；37…簧片阀(止回阀)；54...曲轴箱盖；62...簧片阀(第2止回阀)；70...连接通路；311...吸气部；312…吸气口 ；321…排气部；322…排气口 ；331、611…第I扫气流入口 ；332…第I扫气部；333…第I扫气通路的气缸构件侧通路；334、612…第I扫气通路的曲轴箱侧通路；341…第2扫气流入口 ；342…第2扫气部；343…第2扫气通路的气缸构件侧通路；344…第2扫气通路的曲轴箱侧通路；351…空气流入口 ；X…气缸的轴线。
【权利要求】
1.一种层状扫气二冲程发动机，其包括形成有用于容纳活塞的气缸的气缸构件和与该气缸构件相接合的曲轴箱或形成曲轴箱的一部分的曲轴箱形成构件，其中，该层状扫气二冲程发动机包括: 吸气通路，其形成于上述气缸构件，用于向上述曲轴箱内导入空气与燃料的混合气； 排气通路，其形成于上述气缸构件，用于排出上述气缸内的燃烧气体； 第I扫气通路，其从向上述曲轴箱内开口的第I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气缸内开口的第I扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路； 第2扫气通路，其从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气缸内开口的第2扫气部，包括气缸构件侧通路和曲轴箱侧通路；连通部，其用于使上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路相连通；以及 空气通路，其形成于上述气缸构件，用于借助在上述活塞的上升行程中打开的止回阀将先行扫气用的空气导入上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路。
2.根据权利要求1所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述活塞的上升行程中，上述混合气从上述吸气通路流入上述曲轴箱内，并且被导入到上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路内的空气的一部分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中，在上述活塞的之前的上升行程中流入的上述第I扫气通路及第2扫气通路内的空气从上述第I扫气部及第2扫气部向上述气缸内流出，追随于此，上述曲轴箱内的上述混合气经由上述第I扫气通路及第2扫气通路从上述第I扫气部及第2扫气部供给到上述气缸内。
3.根据权利要求1所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路、以及上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路分别经由配置于上述气缸构件与上述曲轴箱之间的接合部的夹设件相连通。
4.根据权利要求3所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述夹设件上形成有用于使上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路相连通的第I开口部和用于使上述第2扫气通路的上述气缸构件侧通路与上述曲轴箱侧通路相连通的第2开口部。
5.根据权利要求4所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述夹设件的上表面构成上述空气通路的一部分。
6.根据权利要求5所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述夹设件上形成有用于将通过其上表面的空气向上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路引导的引导部。
7.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述引导部形成为延伸至上述第I开口部的上方。
8.根据权利要求6所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述引导部形成为随着朝向顶端去而逐渐地上升。
9.根据权利要求4所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述夹设件的下表面构成上述第I扫气通路的上述曲轴箱侧通路的一部分。
10.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述吸气通路将在上述气缸构件的外表面开口的吸气口和与上述活塞的工作位置相对应地向上述气缸内开口的吸气部连接起来， 上述空气通路将在上述气缸构件的外表面开口的空气流入口和上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路连接起来， 上述吸气口与上述空气流入口在上述气缸的大致周向或与上述气缸的轴线大致正交的方向上彼此相邻。
11.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述空气通路将在上述气缸构件的外表面开口的空气流入口和上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路连接起来， 上述止回阀安装于上述气缸构件的开口有上述空气流入口的外表面。
12.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路隔着上述气缸一个一个地形成于各侧， 上述空气通路形成为在其中途分支且各个分支通路沿着上述气缸的外周向相互不同的方向延伸， 上述空气通路的上述各个分支通路的端部与对应的上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路相连接。
13.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 在上述第I扫气通路的上述曲轴箱侧通路上设有在上述活塞的下降行程中打开的第2止回阀。
14.根据权利要求1或2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还具有连接通路，该连接通路与上述第I扫气通路的上述曲轴箱侧通路独立地设置，从上述曲轴箱内与上述气缸的轴线大致平行地延伸并与上述第I扫气通路的上述气缸构件侧通路相连接。
15.根据权利要求1或2所述的层状扫气二冲程发动机，其中， 上述连通部形成于上述气缸构件的侧壁或上述活塞的周壁。
【文档编号】F02B25/22GK104131881SQ201410183472
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2013年4月30日
【发明者】今福健治, 渡边义文, 平野秀明, 增田淳一 申请人:株式会社牧田
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