JP4286679B2

JP4286679B2 - Piston of a stratified scavenging two-cycle engine

Info

Publication number: JP4286679B2
Application number: JP2004026527A
Authority: JP
Inventors: 敏中澤
Original assignee: Husqvarna Zenoah Co Ltd
Current assignee: Husqvarna Zenoah Co Ltd
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2024-02-03
Also published as: JP2005220746A

Description

本発明は、ピストン外周面に形成されたピストン溝を有する層状掃気２サイクルエンジンのピストンに関するものである。 The present invention relates to a piston of a stratified scavenging two-cycle engine having a piston groove formed on an outer peripheral surface of a piston.

従来から、エアクリーナ等から供給された先導空気をシリンダ内に形成した吸気ポートと、シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路のシリンダ室側の開口部である掃気ポートとを連通させる先導空気通路として、ピストン外周面にピストン溝を形成した層状掃気２サイクルエンジンが用いられている。 Conventionally, leading air that communicates an intake port formed in the cylinder with leading air supplied from an air cleaner or the like, and a scavenging port that is an opening on the cylinder chamber side of the scavenging flow path connecting the cylinder chamber and the crank chamber As the passage, a stratified scavenging two-cycle engine having a piston groove formed on the outer peripheral surface of the piston is used.

先導空気通路としてのピストン溝をピストン外周面に形成した層状掃気２サイクルエンジンとしては、二行程式内燃機関（特許文献１参照。）、成層給気を用いた２サイクル機関（特許文献２参照。）、層状掃気２サイクルエンジン（特許文献３参照。）やピストンバルブ式層状掃気２サイクルエンジン（特許文献４参照。）などが提案されている。 As a stratified scavenging two-cycle engine in which a piston groove as a leading air passage is formed on the outer peripheral surface of the piston, a two-stroke internal combustion engine (see Patent Document 1) and a two-stroke engine using stratified charge (see Patent Document 2). ), A stratified scavenging two-cycle engine (see Patent Document 3), a piston valve type stratified scavenging two-cycle engine (see Patent Document 4), and the like have been proposed.

特許文献１に記載された二行程式内燃機関ではピストン３０に形成された凹所３１、３１’ （本願発明で言うところのピストン溝）の形状として、図９に示す二行程式内燃機関の平面断面図にその断面形状が示されている。即ち、エアクリーナ３６に連通したシリンダ３２内に形成した先導空気の接続ポート３３、３３’（本願発明で言うところの吸気ポート）と、図示せぬシリンダ室とクランク室とを連通する移送ダクト３４、３４’（本願発明で言うところの掃気流路）のシリンダ室側の開口部である移送ダクト３４、３４’のポート３５、３５’（本願発明で言うところの掃気ポート）とが、ピストン３０の外周面に形成した凹所３１、３１’ （本願発明で言うところのピストン溝）により連通することができる構成となっている。ピストン３０の作動位置に応じて接続ポート３３、３３’とポート３５、３５’とが、凹所３１、３１’による連通状態と非連通状態とになる。 In the two-stroke internal combustion engine described in Patent Document 1, the shape of the recesses 31 and 31 ′ (piston grooves in the present invention) formed in the piston 30 is the plane of the two-stroke internal combustion engine shown in FIG. The cross-sectional shape is shown in the cross-sectional view. That is, leading air connection ports 33 and 33 ′ (intake ports in the present invention) formed in the cylinder 32 communicating with the air cleaner 36, and a transfer duct 34 communicating between a cylinder chamber (not shown) and the crank chamber, Ports 35 and 35 ′ (scavenging ports in the present invention) of the transfer ducts 34 and 34 ′, which are openings on the cylinder chamber side of 34 ′ (scavenging flow path in the present invention), are connected to the piston 30. It is the structure which can be connected by the recesses 31 and 31 '(piston groove as said by this invention) formed in the outer peripheral surface. Depending on the operating position of the piston 30, the connection ports 33, 33 'and the ports 35, 35' are brought into a communication state and a non-communication state by the recesses 31, 31 '.

特許文献２に記載された成層給気を用いた２サイクル機関では、図１０に示すようにピストン４０の外周面にＺ字状の周溝４１（本願発明で言うところのピストン溝）が形成されている。Ｚ字状の周溝４１の下端側が図示せぬ先導空気の吸気ポートと接続することができ、Ｚ字状の周溝４１の上端側が図示せぬ掃気ポートと接続することができる構成となっている。 In the two-cycle engine using the stratified charge air described in Patent Document 2, a Z-shaped circumferential groove 41 (a piston groove in the present invention) is formed on the outer circumferential surface of the piston 40 as shown in FIG. ing. The lower end side of the Z-shaped circumferential groove 41 can be connected to a leading air intake port (not shown), and the upper end side of the Z-shaped circumferential groove 41 can be connected to a scavenging port (not shown). Yes.

特許文献３に記載された層状掃気２サイクルエンジンでは、図１１に示すようにＴ字状の溝５１（本願発明で言うところのピストン溝）がピストン５０の外周面に形成されている。同溝５１はピストン５０の作動位置に応じて、空気用吸気ポート５２と掃気ポート５３とを連通させることができる。空気用吸気ポート５２は、図示せぬエアクリーナ等に接続し、掃気ポート５３は、シリンダ室とクランク室とを連通する掃気流路５４におけるシリンダ室側の開口部として形成されている。 In the stratified scavenging two-cycle engine described in Patent Document 3, a T-shaped groove 51 (piston groove in the present invention) is formed on the outer peripheral surface of the piston 50 as shown in FIG. The groove 51 can connect the air intake port 52 and the scavenging port 53 in accordance with the operating position of the piston 50. The air intake port 52 is connected to an air cleaner or the like (not shown), and the scavenging port 53 is formed as an opening on the cylinder chamber side in the scavenging flow passage 54 that communicates the cylinder chamber and the crank chamber.

特許文献４に記載されたピストンバルブ式層状掃気２サイクルエンジンでは、図１２、図１３に示すようにピストン６０にピストン溝６１が形成され、先導空気ポート６２（本願発明で言うところの吸気ポート）と掃気ポート６３とをピストン６０の作動位置に応じて連通状態及び非連通状態とする先導空気通路として構成されている。
特表２００２−５３５５４６号公報特表２００２−５３４６３０号公報再公表特許ＷＯ９８／５７０５３号公報特開２００１−１７３４４７号公報 In the piston valve type stratified scavenging two-cycle engine described in Patent Document 4, a piston groove 61 is formed in the piston 60 as shown in FIGS. 12 and 13, and a leading air port 62 (an intake port in the present invention) is formed. The scavenging port 63 is configured as a leading air passage that is in a communication state and a non-communication state in accordance with the operating position of the piston 60.
Special Table 2002-535546 JP 2002-534630 gazette Republished patent WO98 / 57053 JP 2001-173447 A

一般に層状掃気２サイクルエンジンでは、ピストンが下死点から上死点に上昇する間に、先導空気の吸気ポートからの先導空気が、ピストン溝を通って掃気ポート及び掃気流路内に充填される。点火栓による点火後においては、シリンダ内への掃気が始まる前にピストン溝と先導空気の吸気ポートとが繋がるため、掃気ポート及び掃気流路内に充填されていた空気が、ある程度掃気ポートから先導空気通路であるピストン溝にリターンされ、リターンされた空気が吸気ポートに流出してしまうことが発生する。 Generally, in a stratified scavenging two-cycle engine, while the piston rises from the bottom dead center to the top dead center, the leading air from the intake port of the leading air is filled into the scavenging port and the scavenging flow path through the piston groove. . After ignition by the spark plug, before the scavenging into the cylinder starts, the piston groove and the intake air intake port are connected, so that the air filled in the scavenging port and the scavenging flow path is led to some extent from the scavenging port. Returning to the piston groove, which is an air passage, causes the returned air to flow out to the intake port.

特許文献１〜特許文献４に記載されたピストン外周部に形成したピストン溝は、吸気ポートと掃気ポートとを連通する先導空気通路として構成されてはいるが、同ピストン溝の構成において掃気ポートからリターンされた空気を吸気ポートに流出するのを減少させる対策は、特に何も講じられていなかった。そのため、ピストン溝の形状としては、基本的には吸気ポートと掃気ポートとを連通することのできる形状として構成されているだけであった。 The piston groove formed in the outer peripheral portion of the piston described in Patent Documents 1 to 4 is configured as a leading air passage that communicates the intake port and the scavenging port, but from the scavenging port in the configuration of the piston groove. No particular measures were taken to reduce the return air flowing out to the intake port. Therefore, the shape of the piston groove is basically only a shape that allows the intake port and the scavenging port to communicate with each other.

本願発明では、点火栓による点火後において、シリンダ内への掃気が始まる前にピストン溝と先導空気の吸気ポートとが繋がったときに、ある程度掃気ポートから先導空気通路であるピストン溝にリターンされる空気が、吸気ポートに流出してしまう量を減少させることのできる形状としたピストン溝を備えた、層状掃気２サイクルエンジンのピストンを提供することにある。 In the present invention, after the ignition by the spark plug, when the piston groove and the intake air intake port are connected before scavenging into the cylinder starts, the air is returned from the scavenging port to the piston groove which is the leading air passage to some extent. It is an object of the present invention to provide a piston for a stratified scavenging two-cycle engine having a piston groove having a shape capable of reducing the amount of air flowing out to an intake port.

本願発明の課題は請求項１〜７に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項１に記載したように、シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路のシリンダ室側の開口部である掃気ポートと、先導空気が供給される吸気ポートとを繋げる先導空気通路としてのピストン溝を外表面に形成した、層状掃気２サイクルエンジンのピストンにおいて、前記ピストン溝が、同ピストン溝の底面から突出した前記先導空気通路を横切る所定高さの堰を有し、前記堰が、空気抵抗を減少させて前記吸気ポートからの先導空気を前記掃気ポートに導く傾斜面形状と、空気抵抗を増大させて前記掃気ポートからリターンする空気が前記吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状と、を備えてなることを最も主要な特徴となしている。 The object of the present invention can be achieved by the inventions described in claims 1 to 7.
That is, in the present invention, as described in claim 1, the scavenging port which is the opening on the cylinder chamber side of the scavenging flow path connecting the cylinder chamber and the crank chamber is connected to the intake port to which the leading air is supplied. In a piston of a stratified scavenging two-cycle engine in which a piston groove as a leading air passage is formed on the outer surface, the piston groove has a weir having a predetermined height across the leading air passage protruding from the bottom surface of the piston groove. The weir has an inclined surface shape that reduces the air resistance and guides the leading air from the intake port to the scavenging port, and the air that increases the air resistance and returns from the scavenging port flows out to the intake port side. The most important feature is that it has a shape that disturbs.

また、本願発明では請求項２に記載したように、前記掃気ポートが複数形成され、かつ前記堰が少なくとも１以上形成され、前記吸気ポートからの先導空気を前記堰により分岐して各掃気ポートに供給してなることを主要な特徴となしている。
更に、本願発明では請求項３に記載したように、前記ピストン溝が、前記ピストンの左右対称部位に一対形成されてなることを主要な特徴となしている。 Further, in the present invention, as described in claim 2, a plurality of the scavenging ports are formed, and at least one weir is formed, and the leading air from the intake port is branched by the weir to each scavenging port. The main feature is that it is supplied.
Furthermore, in the present invention, as described in claim 3, the main feature is that a pair of the piston grooves are formed at the left and right symmetrical portions of the piston.

更にまた、本願発明では請求項４に記載したように、前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、線対称として配した前記一対のピストン溝の中心線に対して直交する前記ピストンの直径方向における前記ピストン溝の入口幅のうち最大入口幅が、ピストン直径に対して０．４以上であることを主要な特徴となしている。 Furthermore, in the present invention, as described in claim 4, in the transverse direction of the piston including the piston groove, in the diameter direction of the piston orthogonal to the center line of the pair of piston grooves arranged as line symmetry The main feature is that the maximum inlet width of the inlet width of the piston groove is 0.4 or more with respect to the piston diameter.

また、本願発明では請求項５に記載したように、前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、前記ピストン溝の底面形状が、前記掃気ポート側の端部と前記吸気ポート側の端部とを結んだ弦に略近似した形状を備え、前記弦よりピストン外周側に突出した前記ピストン溝の底面の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだ前記ピストン溝の底面の範囲より狭いことを主要な特徴となしている。 Further, in the present invention, as described in claim 5, in the cross section of the piston including the piston groove, the bottom surface shape of the piston groove includes an end on the scavenging port side and an end on the intake port side. It has a shape approximately similar to a tied string, and the range of the bottom surface of the piston groove protruding from the string toward the outer periphery of the piston is narrower than the range of the bottom surface of the piston groove recessed toward the center of the piston from the string. It is a major feature.

更に、本願発明では請求項６に記載したように、前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、吸気ポート側から前記堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部側に向って下り傾斜となった鼓状の傾斜面が形成されてなることを主要な特徴となしている。 Further, in the present invention, as described in claim 6, on the lower side surface of the piston groove in the downward direction of the piston, the piston groove opening portion is inclined upward from the intake port side toward the portion where the weir is formed. The main feature is that a drum-shaped inclined surface that is inclined downward toward the side is formed.

更にまた、本願発明では請求項７に記載したように、前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、前記ピストン溝の底面側と開口部側との間に開口部側が低部となった段差部が形成されてなること主要な特徴となしている。 Furthermore, in the present invention, as described in claim 7, on the lower side surface of the piston groove in the downward direction of the piston, the opening side is a lower portion between the bottom surface side of the piston groove and the opening side. The main feature is that a stepped portion is formed.

本願発明では、ピストンの外表面に形成したピストン溝の底面に、底面から突出した所定高さの堰を形成し、同堰をピストン溝により構成した先導空気流路を横切る形で形成するとともに、同堰の形状として、空気抵抗を減少させて吸気ポートからの先導空気を掃気ポートに導く傾斜面を備えた形状と、空気抵抗を増大させて掃気ポートからリターンする空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状とを備えたことを特徴としている。 In the present invention, on the bottom surface of the piston groove formed on the outer surface of the piston, a weir with a predetermined height protruding from the bottom surface is formed, and the weir is formed in a shape crossing the leading air flow path constituted by the piston groove, As the shape of the weir, there is a shape with an inclined surface that reduces the air resistance and leads the leading air from the intake port to the scavenging port, and the air that increases the air resistance and returns from the scavenging port flows out to the intake port side. It is characterized by having a shape that disturbs.

ピストン溝の底面に形成した堰により、吸気ポートからの先導空気は堰に邪魔されることなく掃気ポートに導入することができるようになる。しかも、掃気ポートからリターンされる掃気ポート及び掃気流路に充填されていた空気は、吸気ポート側に流出するのを堰により邪魔され、ピストン溝である先導空気流路内に滞留することができるようになる。 Due to the weir formed on the bottom surface of the piston groove, the leading air from the intake port can be introduced into the scavenging port without being obstructed by the weir. In addition, the air filled in the scavenging port and the scavenging flow path returned from the scavenging port is blocked by the weir from flowing out to the intake port side, and can stay in the leading air flow path that is the piston groove. It becomes like this.

これにより、掃気ポートからリターンされた空気が、吸気ポート側に流出する量を減少させることができるようになり、ピストンの排気行程において排気ガスをシリンダ室から排出する先導空気を十分に掃気ポートからシリンダ室内に導入することができるようになる。しかも、先導空気のシリンダ室内への導入時間を短縮して行わせることができるようになる。また、十分な量の先導空気をシリンダ内に導入することができるので、シリンダ内の排気ポートから排気される排気ガス中に含まれるＴＨＣやＮＯｘの割合を減少させることができるようになる。 As a result, the amount of air returned from the scavenging port can be reduced to the intake port side, and the leading air that exhausts exhaust gas from the cylinder chamber during the exhaust stroke of the piston can be sufficiently discharged from the scavenging port. It can be introduced into the cylinder chamber. Moreover, the introduction time of the leading air into the cylinder chamber can be shortened. In addition, since a sufficient amount of leading air can be introduced into the cylinder, the ratio of THC and NOx contained in the exhaust gas exhausted from the exhaust port in the cylinder can be reduced.

堰の高さは、吸気ポートからの先導空気の流れを妨げずに、しかも掃気ポートからリターンされる空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔することができる高さとすることが望ましい。堰の形状としては、吸気ポートからの先導空気の流れを妨げないような傾斜面形状と、掃気ポートからリターンされる空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する立壁等の形状を備えた形状とすることができる。 It is desirable that the height of the weir is a height that does not hinder the flow of the leading air from the intake port and can prevent the air returned from the scavenging port from flowing out to the intake port side. The shape of the weir is an inclined surface shape that does not obstruct the flow of the leading air from the intake port, and a shape that has a shape such as a standing wall that prevents the air returned from the scavenging port from flowing out to the intake port side. can do.

傾斜面形状としては、平面状または凸状及び凹状の曲面により構成することができる。凸状及び凹状の曲面形状としては、鼓型、鞍型等の形状とすることができる。また、掃気ポートからリターンされる空気が吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状としては、ピストン溝の底部から直立した衝立状の形状とすることも、前記傾斜面よりも急峻な傾斜面形状等により形成することができる。 The inclined surface shape can be constituted by a flat surface or convex and concave curved surfaces. The convex and concave curved surface shapes may be a drum shape, a saddle shape, or the like. In addition, as a shape that hinders the air returned from the scavenging port from flowing out to the intake port side, it may be a screen-like shape erecting from the bottom of the piston groove, an inclined surface shape steeper than the inclined surface, etc. Can be formed.

本発明では請求項２に記載したように、ピストン溝から先導空気を導入することのできる掃気ポートを複数形成した場合には、ピストン溝の底部に上述の堰を少なくとも１以上形成し、同堰を用いて吸気ポートからの先導空気を各掃気ポートに導入できるように分岐させることができる。堰の配設数としては、少なくとも掃気ポートの設置数から１の数減じた数とすることができる。 In the present invention, as described in claim 2, when a plurality of scavenging ports through which the leading air can be introduced from the piston groove are formed, at least one or more of the above-mentioned weirs are formed at the bottom of the piston groove. Can be branched so that the leading air from the intake port can be introduced into each scavenging port. The number of weirs may be a number obtained by subtracting 1 from at least the number of scavenging ports installed.

これにより、各堰によって対応した掃気ポートに先導空気を導入することができる。このとき、各堰に形成した傾斜面のそれぞれの傾斜角度は、堰を設置した位置が吸気ポートから遠ざかる毎に同堰の傾斜面の傾斜角度が順次立ち上がるように構成することが望ましい。また、各堰の高さを吸気ポートから遠ざかる毎に順次高く形成しておくこともできる。 Thereby, the leading air can be introduced into the scavenging port corresponding to each weir. At this time, it is desirable that the inclination angles of the inclined surfaces formed on the respective weirs are configured such that the inclination angle of the inclined surface of the weir sequentially rises every time the position where the weir is installed moves away from the intake port. It is also possible to increase the height of each weir sequentially as the distance from the intake port increases.

これにより、吸気ポートからの先導空気を各掃気ポートに対して、同掃気ポートの開口面積等に対応した先導空気の導入量となるよう、あるいは予め設定した導入量となるように割り振ることができる。また、各掃気ポートからリターンする空気を各堰に形成した空気の流れを邪魔する形状によりピストン溝内に滞留させておくことができ、吸気ポートに流出する空気量を減少させることができる。 As a result, the leading air from the intake port can be allocated to each scavenging port so that the amount of leading air introduced corresponds to the opening area of the scavenging port or the like, or a preset amount of introduction. . Further, the air returning from each scavenging port can be retained in the piston groove by the shape that obstructs the air flow formed in each weir, and the amount of air flowing out to the intake port can be reduced.

本発明では請求項３に記載したように、ピストン溝をピストンの左右対称部位に一対形成することができる。これにより、掃気ポートをシリンダ室内において左右対称の位置に形成することができ、左右に配した掃気ポートから均一の量の先導空気及びクランク室内で圧縮した混合気をシリンダ室内に導入することができる。 In the present invention, as described in claim 3, a pair of piston grooves can be formed in the left and right symmetrical portions of the piston. Accordingly, the scavenging port can be formed at a symmetrical position in the cylinder chamber, and a uniform amount of the leading air and the air-fuel mixture compressed in the crank chamber can be introduced into the cylinder chamber from the scavenging ports arranged on the left and right. .

この場合、吸気ポートとしては単一の吸気ポートをシリンダに形成して、同単一の吸気ポートから左右のピストン溝に先導空気を供給することも、左右のピストン溝に対応してそれぞれ一対の吸気ポートをシリンダに形成して、同一対の吸気ポートから先導空気を各ピストン溝に供給することもできる。また、各ピストン溝に対応した掃気ポートを請求項２に記載したように複数配設しておくこともできる。 In this case, as the intake port, a single intake port is formed in the cylinder, and leading air is supplied from the single intake port to the left and right piston grooves. An intake port may be formed in the cylinder, and leading air may be supplied to each piston groove from the same pair of intake ports. Further, a plurality of scavenging ports corresponding to each piston groove can be provided as described in claim 2.

本発明では請求項４に記載したように、ピストン溝を含むピストンの横断面において、線対称として配した一対のピストン溝における線対称線である中心線を考え、同中心線に対して直交するピストンの直径方向の線を考えたとき、図６に示すように左右の各ピストン溝の入口幅Ｌ１、Ｌ２の和（Ｌ１＋Ｌ２）をピストン溝の入口幅として、ピストンの軸方向に沿って切ったピストン溝を含むピストンの各横断面において入口幅が最大となる最大入口幅が、ピストン直径に対して０．４以上であることを限定したことを特徴としている。 In the present invention, as described in claim 4, in the cross section of the piston including the piston groove, a center line which is a line symmetry line in a pair of piston grooves arranged as line symmetry is considered, and is orthogonal to the center line. When considering the line in the diametrical direction of the piston, the sum of the inlet widths L1 and L2 of the left and right piston grooves (L1 + L2) was taken along the axial direction of the piston as shown in FIG. It is characterized in that the maximum inlet width at which the inlet width becomes maximum in each cross section of the piston including the piston groove is limited to 0.4 or more with respect to the piston diameter.

従来のものにおいては、ピストン直径に対する最大入口幅が０．３前後であった。これに対して本願発明ではピストン直径に対する最大入口幅を０．４以上としたことにより、ピストン溝における先導空気通路の容積量が広くなり、掃気ポートに導入する先導空気の量を増大させることができる。また、掃気ポートからリターンされる空気を多くピストン溝内に滞留させておくことができるようになり、ピストンの排気工程においてシリンダ室内に導入する先導空気の量を十分に確保することができるようになる。このため、排出ガスに含まれるＴＨＣやＮＯｘの量を減少させることができるようになる。 In the prior art, the maximum inlet width relative to the piston diameter was around 0.3. In contrast, in the present invention, by setting the maximum inlet width with respect to the piston diameter to 0.4 or more, the volume of the leading air passage in the piston groove is widened, and the amount of leading air introduced into the scavenging port can be increased. it can. In addition, a large amount of air returned from the scavenging port can be retained in the piston groove, so that a sufficient amount of the leading air introduced into the cylinder chamber can be secured in the piston exhaust process. Become. For this reason, the amount of THC and NOx contained in the exhaust gas can be reduced.

本発明では請求項５に記載したように、ピストン溝を含むピストンの横断面において、ピストン溝の底面形状が、ピストン溝における掃気ポート側の端部と吸気ポート側の端部とを結んだ弦に略近似した形状を備えるとともに、同弦よりピストン外周側に突出したピストン溝の底面の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだピストン溝の底面の範囲より狭いことを特徴としている。 In the present invention, as described in claim 5, in the cross section of the piston including the piston groove, the bottom surface shape of the piston groove is a string connecting the scavenging port side end and the intake port side end of the piston groove. The bottom surface of the piston groove protruding from the same string toward the outer periphery of the piston is narrower than the bottom surface of the piston groove recessed toward the center of the piston from the same string.

これにより、所定の肉厚によりピストン溝を形成したピストンの内周面内における断面積をコネクティングロッドが作動することのできる最小の断面積とすることができ、ピストン溝の容積量を増大させることができる。このため、上述の請求項４の効果として説明した効果を請求項５における構成においても奏することができるようになる。 Thereby, the cross-sectional area in the inner peripheral surface of the piston in which the piston groove is formed with a predetermined thickness can be made the minimum cross-sectional area that the connecting rod can operate, and the volume of the piston groove can be increased. Can do. For this reason, the effect demonstrated as the effect of the above-mentioned Claim 4 can be show | played also in the structure in Claim 5.

本発明では請求項６に記載したように、ピストンの下方向側におけるピストン溝の下部側面に、吸気ポート側から堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部側に向かって下り傾斜となった鼓状の傾斜面を形成したことを特徴としている。 In the present invention, as described in claim 6, the lower side surface of the piston groove on the lower side of the piston is inclined upward from the intake port side toward the portion where the weir is formed, toward the opening side of the piston groove. It is characterized by the formation of a drum-shaped inclined surface that is inclined downward.

これにより、吸気ポートからの先導空気の流れをスムーズに堰に向かって流すことができ、掃気ポートを複数形成した場合においては、吸気ポートからの先導空気をスムーズに堰に向かって流すことができるので、堰から各掃気ポートへの分岐を滑らかに行わせることができる。 Thereby, the flow of the leading air from the intake port can be smoothly flowed toward the weir, and when a plurality of scavenging ports are formed, the leading air from the intake port can be smoothly flowed toward the weir. Therefore, the branch from the weir to each scavenging port can be performed smoothly.

また、請求項７に記載した、ピストンの下方向におけるピストン溝の下部側面において、ピストン溝の底面側と開口部側との間に開口部側が低部となった段差部を形成することと合わせて、所定肉厚のピストンを一体成形する場合において、吸気ポート側から堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部に向かって下り傾斜となった傾斜面と段差部とが形成されていることによって、成形型から成形したピストンを取り出すことがスムーズ行うことができるようになる。即ち、鼓状の傾斜面と段差部とによって、成形型からピストンを取り出すときに、取り出し方向に対する干渉部が少なくなり、ピストンの取り出しをスムーズに行うことができる。 In addition, in the lower side surface of the piston groove in the downward direction of the piston according to claim 7, in combination with the formation of a stepped portion having a lower opening side between the bottom surface side of the piston groove and the opening side. In the case of integrally molding a piston with a predetermined thickness, there is an inclined surface and a step portion that are inclined upward from the intake port side toward the portion where the weir is formed and downwardly inclined toward the opening of the piston groove. By being formed, it becomes possible to smoothly remove the molded piston from the mold. That is, when the piston is taken out from the mold by the drum-shaped inclined surface and the stepped portion, the interference portion with respect to the take-out direction is reduced, and the piston can be taken out smoothly.

本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。以下で説明する層状掃気２サイクルエンジン等の構成は、本願発明のピストンにおける特徴的な構成を成すものではなく、層状掃気２サイクルエンジンについての代表的な構成として説明するものである。層状掃気２サイクルエンジンとしては、従来から用いられている多様な構成の層状掃気２サイクルエンジンに対して本願発明のピストンを適用することができるものである。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. The configuration of the stratified scavenging two-cycle engine and the like described below does not constitute a characteristic configuration of the piston of the present invention, but is described as a typical configuration of the stratified scavenging two-cycle engine. As the stratified scavenging two-cycle engine, the piston of the present invention can be applied to a stratified scavenging two-cycle engine having various configurations conventionally used.

また、本願発明のピストンに形成したピストン溝がピストンの左右外周面に一対形成した例を用いて説明するが、ピストン溝はピストンの左右に一対形成されるものに限定されるものではなく、一つのピストン溝あるいは複数のピストン溝としてピストン外周面に形成することができるものである。 Further, although an example in which a pair of piston grooves formed in the piston of the present invention is formed on the left and right outer peripheral surfaces of the piston will be described, the piston grooves are not limited to those formed on the left and right sides of the piston. One piston groove or a plurality of piston grooves can be formed on the outer peripheral surface of the piston.

更に、一対のピストン溝に対応して各ピストン溝と連通する先導空気の吸気ポートを一対設けた例を用いて説明を行うが、一つの吸気ポートが複数のピストン溝と連通する構成とすることもできる。更にまた、各ピストン溝に対してピストン溝の底部に形成した一つの堰と、一対の掃気ポートとを配した例を用いて説明を行うが、堰の設置数、掃気ポートの設置数が以下で説明する例に限定されるものではなく、必要数設置することができるものである。 Further, the description will be given using an example in which a pair of leading air intake ports communicating with each piston groove corresponding to a pair of piston grooves is provided. However, one intake port is configured to communicate with a plurality of piston grooves. You can also. Furthermore, the explanation will be made using an example in which one weir formed at the bottom of the piston groove and a pair of scavenging ports are arranged for each piston groove. The number of weirs installed and the number of scavenging ports installed are as follows. However, the present invention is not limited to the example described in FIG.

本願発明のピストンの構成としては、以下で説明する形状、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。 As the configuration of the piston of the present invention, in addition to the shape and arrangement described below, the shape and arrangement can be adopted as long as they can solve the problems of the present invention. Is. For this reason, this invention is not limited to the Example demonstrated below, A various change is possible.

図１は、本発明の実施形態に係わる層状掃気２サイクルエンジンの要部破断斜視図である。図２〜図６は、ピストンの要部を示す図である。図１において、クランクケース５の上部に取付けられたシリンダ２には、ピストン３が摺動自在に嵌入され、クランクケース５に回転自在に取付けられたクランクシャフト７とピストン３とはコネクティングロッド４により連結されている。 FIG. 1 is a fragmentary perspective view of a stratified scavenging two-cycle engine according to an embodiment of the present invention. 2-6 is a figure which shows the principal part of a piston. In FIG. 1, a piston 3 is slidably fitted into a cylinder 2 attached to an upper portion of a crankcase 5, and a crankshaft 7 and a piston 3 that are rotatably attached to the crankcase 5 are connected by a connecting rod 4. It is connected.

そして、シリンダ２内におけるピストン３の上側の容積が変化する空間部分がシリンダ室になっており、ピストン３の下側のシリンダ２及びクランクケース５によって囲まれた空間部分がクランク室になっている。シリンダ３の頂部には図示せぬ点火プラグが取付けられている。 A space portion where the volume of the upper side of the piston 3 in the cylinder 2 changes is a cylinder chamber, and a space portion surrounded by the cylinder 2 and the crankcase 5 on the lower side of the piston 3 is a crank chamber. . A spark plug (not shown) is attached to the top of the cylinder 3.

シリンダ２及びクランクケース５には、シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路１０ａ、１０ｂがシリンダ２の左右にそれぞれ２個設けられている。シリンダ室（シリンダ２の内周面）には、各掃気流路１０ａ、１０ｂの開口部としてそれぞれ掃気ポート９ａ、９ｂが形成されている。また、シリンダ２の内周面には、先導空気用の吸気ポート８、８及び図示せぬ混合気用の吸気ポートが設けられている。 The cylinder 2 and the crankcase 5 are each provided with two scavenging flow paths 10a and 10b for connecting the cylinder chamber and the crank chamber to the left and right of the cylinder 2, respectively. In the cylinder chamber (inner peripheral surface of the cylinder 2), scavenging ports 9a and 9b are formed as openings of the scavenging flow paths 10a and 10b, respectively. Further, intake air ports 8 and 8 for leading air and an air intake port for air-fuel mixture (not shown) are provided on the inner peripheral surface of the cylinder 2.

掃気ポート９ａ、９ｂが開口している位置は、図６に示すピストン３の横断面における中心線を線対称とした位置に、それぞれ２個設けられている。しかし、シリンダ内周面に配した左右の掃気ポート９ａ、９ｂの位置は、必ずしも上述の中心線に対して左右対称に配されることに限定されるものではなく、先導空気用の吸気ポート８、ピストン溝１２及び排気ポートとの間での位置関係により適宜選択することができるものであり、左右非対称に配することもできる。 Two positions where the scavenging ports 9a and 9b are opened are provided at positions where the center lines in the cross section of the piston 3 shown in FIG. However, the positions of the left and right scavenging ports 9a and 9b arranged on the inner circumferential surface of the cylinder are not necessarily limited to being arranged symmetrically with respect to the above-mentioned center line, and the intake port 8 for leading air These can be appropriately selected depending on the positional relationship between the piston groove 12 and the exhaust port, and can also be arranged asymmetrically.

先導空気用の吸気ポート８、８は、ピストン３の移動によって開閉し、同ピストン３の外周に形成されたピストン溝１２、１２（先導空気通路）との接続、遮断がなされるようになっている。一対のピストン溝１２、１２は、互いに左右対称の形状を備え、図２〜図６に示すようにピストン３の外周面に形成されている。 The intake ports 8 and 8 for leading air are opened and closed by the movement of the piston 3, and are connected to and disconnected from piston grooves 12 and 12 (leading air passages) formed on the outer periphery of the piston 3. Yes. The pair of piston grooves 12, 12 have symmetrical shapes, and are formed on the outer peripheral surface of the piston 3 as shown in FIGS. 2 to 6.

図３は、図２におけるＩ方向から見たピストン３の正面図であり、図４は、図２におけるＩＩ方向から見たピストン３の側面図である。また、図５は、図２におけるＩＩＩ方向から見たピストン３の背面図であり、図６は、図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。 3 is a front view of the piston 3 as viewed from the I direction in FIG. 2, and FIG. 4 is a side view of the piston 3 as viewed from the II direction in FIG. 5 is a rear view of the piston 3 as viewed from the direction III in FIG. 2, and FIG. 6 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

図６に示すように、ピストン溝１２、１２を含むピストンの横断面において、一対のピストン溝１２、１２の端部１８、１８間における距離の短い方が、吸気ポート８、８側に来るように配され、一対のピストン溝１２、１２の端部１９、１９間における距離の長い方が、吸気ポート８、８とは反対側となるように、ピストン３はシリンダ２で配される。この位置関係にピストンがシリンダ２内に配された状態が図１に示している状態である。 As shown in FIG. 6, in the cross section of the piston including the piston grooves 12 and 12, the shorter distance between the end portions 18 and 18 of the pair of piston grooves 12 and 12 comes to the intake ports 8 and 8 side. The piston 3 is arranged by the cylinder 2 so that the longer distance between the end portions 19 and 19 of the pair of piston grooves 12 and 12 is opposite to the intake ports 8 and 8. The state in which the piston is arranged in the cylinder 2 in this positional relationship is the state shown in FIG.

一対のピストン溝１２、１２は、互いに左右対称の形状を備えているので、図２における右側に形成したピストン溝１２について、その形状を説明することとして、左側のピストン溝１２については、同一の部材符号を用いることでその説明を省略する。 Since the pair of piston grooves 12 and 12 have a symmetrical shape with respect to each other, the shape of the piston groove 12 formed on the right side in FIG. The description is omitted by using a member code.

図１〜図４及び図６に示すように、ピストン溝１２の底面１３には堰１５が底面から突出した形状で形成されている。堰１５の両端部は、ピストン溝１２の上部側面１４ａと下部側面１４ｂとに接続している。堰１５の吸気ポート８（図１、参照。）側には、傾斜面１５ａが形成され、吸気ポート８から供給された先導空気に対して、堰１５による空気抵抗が少なくなるように構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 4 and 6, a weir 15 is formed on the bottom surface 13 of the piston groove 12 so as to protrude from the bottom surface. Both ends of the weir 15 are connected to the upper side surface 14 a and the lower side surface 14 b of the piston groove 12. An inclined surface 15 a is formed on the side of the intake port 8 (see FIG. 1) of the weir 15 so that air resistance by the weir 15 is reduced with respect to the leading air supplied from the intake port 8. Yes.

図１において先導空気の流れ状況について矢印を用いて示しているように、傾斜面１５ａにより流れ方向を変えられた先導空気の一部は、一方の掃気ポート９ａ側に案内され掃気ポート９ａ内に導入される。また、堰１５を乗り越えた先導空気は、堰１５を越えた後にピストン溝１２の底面１３に沿って案内され他方の掃気ポート９ｂ側に導入される。 As shown by the arrows in FIG. 1 about the flow state of the leading air, a part of the leading air whose flow direction has been changed by the inclined surface 15a is guided to one scavenging port 9a side and enters the scavenging port 9a. be introduced. The leading air that has passed over the weir 15 is guided along the bottom surface 13 of the piston groove 12 after passing over the weir 15 and introduced into the other scavenging port 9b.

これにより、堰１５が形成されていない場合に比べて、２個の掃気ポート９ａ、９ｂに対してそれぞれ必要量の先導空気を導入することができるようになる。また、掃気ポートが１個しか形成されていない場合であっても、同掃気ポートから導入される先導空気が掃気ポートの部位によって流速差を生じることなく、掃気ポートの開口部全面からほぼ均等の速度となった先導空気を導入することができる。 Thereby, compared with the case where the dam 15 is not formed, it becomes possible to introduce a necessary amount of leading air to the two scavenging ports 9a and 9b. Further, even when only one scavenging port is formed, the leading air introduced from the scavenging port does not cause a flow rate difference depending on the site of the scavenging port, and is almost uniform from the entire opening of the scavenging port. Lead air at a speed can be introduced.

また、掃気ポート９ａ、９ｂからリターンする空気は、堰１５の傾斜面１５ａに対する裏面側の邪魔部１５ｂの形状により、ピストン溝１２内に滞留させることができ、しかも掃気ポート９ａ、９ｂからリターンした空気が吸気ポート８から流出するのを減少させることができる。邪魔部１５ｂの形状としては、リターンした空気の流れを邪魔することのできる衝立等の形状であればよく、凹状に窪んだ形状、底面１３から直立した形状、あるいは前記傾斜面１５ａより急峻な傾斜角度を有した傾斜面等から構成することができる。 Further, the air returning from the scavenging ports 9a and 9b can be retained in the piston groove 12 due to the shape of the baffle portion 15b on the back side with respect to the inclined surface 15a of the weir 15 and returned from the scavenging ports 9a and 9b. It is possible to reduce the outflow of air from the intake port 8. The shape of the baffle portion 15b may be any shape such as a partition that can obstruct the flow of the returned air. The shape is recessed in a concave shape, the shape is upright from the bottom surface 13, or is steeper than the inclined surface 15a. It can be configured from an inclined surface having an angle.

これにより、図１において点線で示すリターン空気の流れのように、掃気ポート９ａ、９ｂからピストン溝１２内にリターンした空気が渦を巻くようにして、ピストン溝１２内に滞留させておくことができる。 As a result, the air returned from the scavenging ports 9a and 9b into the piston groove 12 vortexes and stays in the piston groove 12 as in the return air flow indicated by the dotted line in FIG. it can.

ピストン溝１２の底面形状は、図６に示すようにピストン溝１２の掃気ポート９ｂ側の端部１９と吸気ポート８側の端部１８とを結んだ線分としての、ピストン円における弦に略近時した形状とすることができる。このとき、一対のピストン溝１２、１２において、各吸気ポート８側の端部１８、１８間の第１間隔部２０は、第１間隔部２０とは反対側の第２間隔部２１より狭い構成となるようにピストン溝１２、１２を構成することが望ましい。 As shown in FIG. 6, the bottom surface shape of the piston groove 12 is substantially the same as the string in the piston circle as a line segment connecting the end 19 on the scavenging port 9b side and the end 18 on the intake port 8 side of the piston groove 12. It can be a recent shape. At this time, in the pair of piston grooves 12, 12, the first spacing portion 20 between the end portions 18, 18 on the intake port 8 side is narrower than the second spacing portion 21 on the side opposite to the first spacing portion 20. It is desirable to configure the piston grooves 12 and 12 so that

このように構成することにより、上記ピストン円における弦よりピストン外周側に突出したピストン溝１２、１２の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだピストン溝１２、１２の範囲より狭くすることができる。このとき、所定肉厚で形成したピストン３の内部空間２２をコネクティングロッド４が作動するのに必要な空間部として確保することができ、ピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることが可能となる。 By configuring in this way, the range of the piston grooves 12 and 12 projecting toward the outer periphery of the piston from the string in the piston circle is made narrower than the range of the piston grooves 12 and 12 recessed toward the center of the piston from the string. Can do. At this time, the internal space 22 of the piston 3 formed with a predetermined thickness can be secured as a space necessary for the operation of the connecting rod 4, and the volume of the piston grooves 12, 12 can be increased. Become.

これにより、先導空気を掃気ポート９ａ、９ｂに十分導入することができるとともに、掃気ポート９ａ、９ｂからリターンした空気の大部分をピストン溝１２、１２内に滞留させておくことができるようになる。したがって、ピストン３の排気工程において、シリンダ室内に導入する先導空気の空気量を十分に確保することができ、排気ガス中に含まれるＴＨＣやＮＯｘの濃度を低減することができる。特に、排気ガス中に含まれるＴＨＣの濃度は、約５〜７％も低減することができるようになる。 Thereby, the leading air can be sufficiently introduced into the scavenging ports 9a and 9b, and most of the air returned from the scavenging ports 9a and 9b can be retained in the piston grooves 12 and 12. . Therefore, in the exhaust process of the piston 3, a sufficient amount of the leading air introduced into the cylinder chamber can be ensured, and the concentration of THC and NOx contained in the exhaust gas can be reduced. In particular, the concentration of THC contained in the exhaust gas can be reduced by about 5 to 7%.

また、図６において、左右対称に配した一対のピストン溝１２、１２の対象線である中心線２３に対して直交するピストン３の直径線を考えたとき、直径線上における各ピストン溝１２、１２の入口幅Ｌ１、Ｌ２を和した値を、ピストン溝の入口幅とした入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）の最大入口幅が、ピストン３の直径Ｄに対して０．４以上に構成することでピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることができる。 Further, in FIG. 6, when considering the diameter line of the piston 3 orthogonal to the center line 23 that is the target line of the pair of piston grooves 12, 12 arranged symmetrically, the piston grooves 12, 12 on the diameter line are considered. The maximum inlet width of the inlet width (L1 + L2) with the sum of the inlet widths L1 and L2 of the piston groove as the inlet width of the piston groove is configured to be 0.4 or more with respect to the diameter D of the piston 3. , 12 can be increased in volume.

ピストン３に形成したピストン溝の入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）のうち最大入口幅は、ピストン３の軸方向に沿って求めたピストン３の横断面のうち、各横断面での入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）の中から最大の値となった入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）を最大入口幅としている。ピストン溝の最大入口幅（Ｌ１＋Ｌ２）をピストン３の直径ｄに対して０．４以上とすることによって、ピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることができ、シリンダ内に導入する先導空気の量を増大させることができるようになる。 Among the inlet widths (L1 + L2) of the piston groove formed in the piston 3, the maximum inlet width is the middle of the inlet widths (L1 + L2) in each transverse section among the transverse sections of the piston 3 obtained along the axial direction of the piston 3. The maximum inlet width (L1 + L2) is the maximum inlet width. By setting the maximum inlet width (L1 + L2) of the piston groove to 0.4 or more with respect to the diameter d of the piston 3, the volume of the piston grooves 12 and 12 can be increased, and the leading air introduced into the cylinder can be increased. The amount can be increased.

一般に従来タイプのピストン３においては、図７に示すような直線状のピストン溝２５、２５が形成されている。図７におけるＶ−Ｖ断面図である図８から分かるように、ピストン３の直径に対するピストン溝２５、２５の最大入口幅の比は、０．３以下であり、このためピストン溝２５、２５の容積量は少ないものとなっている。これに対して、本願発明に係わるピストン３では、図６に示すように、ピストン３の直径に対するピストン溝１２、１２の最大入口幅の比は、０．４以上となっているので、ピストン溝１２、１２の容積量を大きくすることになる。 Generally, in the conventional type piston 3, linear piston grooves 25, 25 as shown in FIG. 7 are formed. As can be seen from FIG. 8 which is a VV cross-sectional view in FIG. 7, the ratio of the maximum inlet width of the piston grooves 25, 25 to the diameter of the piston 3 is 0.3 or less. The volume is small. On the other hand, in the piston 3 according to the present invention, as shown in FIG. 6, the ratio of the maximum inlet width of the piston grooves 12 and 12 to the diameter of the piston 3 is 0.4 or more. The volume amount of 12 and 12 is increased.

ピストン溝１２の下部側面１４ｂの形状を、上向きに凸状となり、ピストン３の外周面側、即ち、ピストン溝１２における開口部側に向かって下り傾斜した鼓形状としている。また、下部側面１４ｂの底面１３側からピストン外周面側との間に、ピストン外周面側が底部とした段差部１７を形成している。 The shape of the lower side surface 14b of the piston groove 12 is convex upward, and has a drum shape that is inclined downward toward the outer peripheral surface side of the piston 3, that is, toward the opening side of the piston groove 12. Further, a stepped portion 17 is formed between the bottom surface 13 side of the lower side surface 14b and the piston outer peripheral surface side, with the piston outer peripheral surface side being the bottom.

これにより、吸気ポート８から供給される先導空気が、下部側面に沿って案内されながらピストン溝１２内を通過することができるので、ピストン溝１２内での空気抵抗を少なくすることができる。また、一体成形によりピストン３を成形するとき、成形型から成形後のピストン３を取り出すことが容易となる。 Thereby, since the leading air supplied from the intake port 8 can pass through the piston groove 12 while being guided along the lower side surface, the air resistance in the piston groove 12 can be reduced. Further, when the piston 3 is molded by integral molding, it becomes easy to take out the molded piston 3 from the molding die.

ピストン溝１２の上部側面１４ａに対しても、下部側面１４ｂと同様の鼓状形状を形成しておくこともできる。この場合には、成形型からピストン溝１２部をい抜き出すのがより効率的に行うことができるようになる。また、ピストン３に所望の肉厚を持たせるとともに、ピストン３の一体成形時に成形型から成形したピストン３を抜き出し易い形状に、ピストン３の内部形状を形成させることができるようになる。 A drum-like shape similar to that of the lower side surface 14b can also be formed on the upper side surface 14a of the piston groove 12. In this case, the piston groove 12 portion can be extracted from the mold more efficiently. In addition, the piston 3 can have a desired thickness, and the internal shape of the piston 3 can be formed in a shape that allows the piston 3 formed from the mold to be easily extracted when the piston 3 is integrally formed.

本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。 The present invention can apply the technical idea of the present invention to an apparatus or the like to which the technical idea of the present invention can be applied.

本発明の実施形態に係わる層状掃気２サイクルエンジンの要部破断斜視図である。（実施例）It is a principal part fracture perspective view of the layered scavenging two-cycle engine concerning the embodiment of the present invention. (Example) ピストンの要部斜視図である。（実施例）It is a principal part perspective view of a piston. (Example) 図２におけるＩ方向から見た正面図である。（実施例）It is the front view seen from the I direction in FIG. (Example) 図２におけるＩＩ方向から見た側面図である。（実施例）It is the side view seen from the II direction in FIG. (Example) 図２におけるＩＩＩ方向から見た背面図である。（実施例）It is the rear view seen from the III direction in FIG. (Example) 図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。（実施例）It is IV-IV sectional drawing in FIG. (Example) 説明を行うために用いたピストンの要部正面図である。（従来例）It is a principal part front view of the piston used in order to demonstrate. (Conventional example) 図７におけるＶ−Ｖ断面図である。（従来例）It is VV sectional drawing in FIG. (Conventional example) 層状掃気２サイクルエンジンの断面図である。（従来例１）It is sectional drawing of a stratified scavenging two-cycle engine. (Conventional example 1) ピストンの要部斜視図である。（従来例２）It is a principal part perspective view of a piston. (Conventional example 2) 層状掃気２サイクルエンジンの要部破断斜視図である。（従来例３）It is a principal part fracture perspective view of a stratified scavenging two-cycle engine. (Conventional example 3) ピストンの正面図である。（従来例４）It is a front view of a piston. (Conventional example 4) 層状掃気２サイクルエンジンの断面図である。（従来例４）It is sectional drawing of a stratified scavenging two-cycle engine. (Conventional example 4)

符号の説明Explanation of symbols

１層状掃気２サイクルエンジン
２シリンダ
３ピストン
５クランクケース
６ピストンピン
６ａピストンピン用の孔
７クランクシャフト
８吸気ポート
９ａ、ｂ掃気ポート
１０ａ、ｂ掃気流路
１２ピストン溝
１３底面
１４ａ上部側面
１４ｂ下部側面
１５堰
１５ａ傾斜面
１５ｂ邪魔部
１６鼓状の傾斜面
１７段差部
１８吸気ポート側の端部
１９掃気ポート側の端部
２０第１間隔部
２１第２間隔部
２２空間部
２３中心線
２５ピストン溝
３０ピストン
３１凹所
３２シリンダ
３３接続ポート
３４移送ダクト
３５ポート
３６エアクリーナ
４０ピストン
４１周溝
５０ピストン
５１溝
５２空気用吸気ポート
５３掃気ポート
５４掃気流路
６０ピストン
６１ピストン溝
６２先導空気ポート
６３掃気ポート

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Layered scavenging 2 cycle engine 2 Cylinder 3 Piston 5 Crankcase 6 Piston pin 6a Piston pin hole 7 Crankshaft 8 Intake port 9a, b Scavenging port 10a, b Scavenging flow path 12 Piston groove 13 Bottom surface 14a Upper side surface 14b Lower side surface 15 Weir 15a Inclined surface 15b Baffle portion 16 Drum-like inclined surface 17 Stepped portion 18 Inlet port side end portion 19 Scavenging port side end portion 20 First interval portion 21 Second interval portion 22 Space portion 23 Center line 25 Piston groove 30 Piston 31 Recess 32 Cylinder 33 Connection port 34 Transfer duct 35 Port 36 Air cleaner 40 Piston 41 Circumferential groove 50 Piston 51 Groove 52 Air intake port 53 Scavenging port 54 Scavenging flow path 60 Piston 61 Piston groove 62 Leading air port 63 Scavenging port

Claims

シリンダ室とクランク室とを接続する掃気流路のシリンダ室側の開口部である掃気ポートと、先導空気が供給される吸気ポートとを繋げる先導空気通路としてのピストン溝を外表面に形成した、層状掃気２サイクルエンジンのピストンにおいて、
前記ピストン溝が、同ピストン溝の底面から突出した前記先導空気通路を横切る所定高さの堰を有し、
前記堰が、空気抵抗を減少させて前記吸気ポートからの先導空気を前記掃気ポートに導く傾斜面形状と、
空気抵抗を増大させて前記掃気ポートからリターンする空気が前記吸気ポート側に流れ出るのを邪魔する形状と、
を備え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ピストン。 A piston groove as a leading air passage connecting the scavenging port which is the opening on the cylinder chamber side of the scavenging flow path connecting the cylinder chamber and the crank chamber and the intake port to which the leading air is supplied is formed on the outer surface. In the piston of a stratified scavenging two-cycle engine,
The piston groove has a weir having a predetermined height across the leading air passage protruding from the bottom surface of the piston groove;
The weir has an inclined surface shape that reduces the air resistance and guides the leading air from the intake port to the scavenging port;
A shape that increases air resistance and prevents air returning from the scavenging port from flowing out toward the intake port;
A piston of a stratified scavenging two-cycle engine characterized by comprising:

前記掃気ポートが複数形成され、かつ前記堰が少なくとも１以上形成され、前記吸気ポートからの先導空気を前記堰により分岐して各掃気ポートに供給してなることを特徴とする請求項１記載のピストン。 The scavenging port is formed in plural, and at least one or more weirs are formed, and the leading air from the intake port is branched by the weir and supplied to each scavenging port. piston.

前記ピストン溝が、前記ピストンの左右対称部位に一対形成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載のピストン。 The piston according to claim 1 or 2, wherein a pair of the piston grooves are formed in a symmetrical part of the piston.

前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、線対称として配した前記一対のピストン溝の中心線に対して直交する前記ピストンの直径方向における前記ピストン溝の入口幅のうち最大入口幅が、ピストン直径に対して０．４以上であることを特徴とする請求項３記載のピストン。 In the cross section of the piston including the piston groove, the maximum inlet width among the inlet widths of the piston groove in the diameter direction of the piston perpendicular to the center line of the pair of piston grooves arranged as line symmetry is the piston diameter. The piston according to claim 3, wherein the piston is 0.4 or more.

前記ピストン溝を含むピストンの横断面において、前記ピストン溝の底面形状が、前記掃気ポート側の端部と前記吸気ポート側の端部とを結んだ弦に略近似した形状を備え、前記弦よりピストン外周側に突出した前記ピストン溝の底面の範囲が、同弦よりピストンの中心側に窪んだ前記ピストン溝の底面の範囲より狭いことを特徴とする請求項３又は４記載のピストン。 In the cross section of the piston including the piston groove, the bottom surface shape of the piston groove has a shape approximately approximate to a string connecting the scavenging port side end and the intake port side end, 5. The piston according to claim 3, wherein a range of the bottom surface of the piston groove protruding toward the outer peripheral side of the piston is narrower than a range of the bottom surface of the piston groove recessed toward the center of the piston from the same string.

前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、吸気ポート側から前記堰が形成された部位に向かって上り傾斜でピストン溝の開口部側に向かって下り傾斜となった鼓状の傾斜面が形成されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のピストン。 On the lower side surface of the piston groove in the downward direction of the piston, a drum-shaped inclined surface inclined upward from the intake port side toward the portion where the weir is formed and downwardly inclined toward the opening side of the piston groove. The piston according to claim 1, wherein the piston is formed.

前記ピストンの下方向における前記ピストン溝の下部側面において、前記ピストン溝の底面側と開口部側との間に開口部側が低部となった段差部が形成されてなることを特徴とする請求項６記載のピストン。

The lower side surface of the piston groove in the downward direction of the piston is characterized in that a step portion having a lower opening portion is formed between the bottom surface side of the piston groove and the opening portion side. 6. The piston according to 6.