JP5019973B2 - ２サイクルエンジンのシリンダとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に、刈払機のような携帯型作業機の駆動源として用いられる空気掃気型の２サイクルエンジンのシリンダおよびその製造方法に関する。

従来、この種の２サイクルエンジンのシリンダでは、燃焼室とクランク室とを連通する掃気通路のシリンダ内径側に掃気通路壁を設けたものがあるが、このシリンダを型成形する場合、掃気通路壁の上方の掃気口はアンダーカットとなる。そこで、この掃気口を、例えば、シリンダの型成形後に回転カッタを使用した切削加工により形成されることが知られている（特許文献１）。この公知の技術では、図１８に示すように、掃気通路９２の上方位置で、シリンダ９０の内面に開口する掃気口９１が、掃気口９１の傾斜角度に合わせて角度βだけ傾けた回転カッタ８０を使用して切削加工される。
特開昭５８−１５５１１４号公報

このカッタ８０は、円柱形状をしているため、シリンダ９０内面への斜めの切り込み時に、シリンダ９０内面から受ける接触反力によりカッタ８０がシリンダ９０の軸心Ｃ方向へ逃げ、掃気口９１の加工がしにくい。また、形成される掃気口９１はシリンダ９０の内面側から見た形状がカッタ８０と略同一な形状に形成されて、図１９のように掃気口９１の高さＨが横方向Ｐに一定であるから、上縁９１ａがシリンダ軸心Ｃに対して直交する直線状となるので、ピストンリングが上縁９１ａの幅Ｗの全体に同時に当たり、大きな引っ掛り力を受けて、ピストンの上下動の抵抗を増大させる。また、上縁９１ａが直線状であるから、掃気開始時点から掃気口９１の幅Ｗの全体が開口していくので、掃気の初期から開口面積が急激に増大する結果、掃気が排気口９３から漏洩する吹き抜けが生じ易くなる。

そこで、本発明は、加工しやすく、ピストンの抵抗を増大させにくく、かつ掃気時の吹き抜けが少ない掃気口を有する空気掃気型の２サイクルエンジンおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の２サイクルエンジンのシリンダは、シリンダとクランクケースの内部に、燃焼室とクランク室とを直接連通させる混合気掃気通路と、前記燃焼室と前記クランク室とをクランク軸の軸受を介して連通させる空気掃気通路とが設けられ、これら混合気掃気通路および空気掃気通路の上端に、前記シリンダの内面にシリンダ軸心に対して斜め上方へ向かって開口して前記燃焼室に連通する混合気掃気口および空気掃気口がそれぞれ形成され、前記混合気掃気口および前記空気掃気口を連通させてシリンダの内面に開口する開口縁部が、上縁の中央の平坦部と、この平坦部の両側から側縁へ向かって下方に傾斜する傾斜部とを有する。

この構成によれば、前記掃気口がシリンダの内面に開口する開口縁部の掃気口の上縁は、少なくとも一側部が下方に傾斜した形状となるから、ピストンの往復移動時にピストンリングが掃気口の上縁の幅全体に同時に当たることがなくなるので、ピストンリングの引っ掛り力が小さくなって、ピストンの抵抗が小さくなり、さらに、掃気初期の掃気口の開口面積が小さくなることから、掃気の吹き抜けが抑制される。

本発明の好ましい実施形態では、前記傾斜部の前記平坦部に沿った方向の幅が、前記平坦部の０．３倍以上で０．８倍以下である。０．３倍未満では傾斜部の前述した効果が低く、０．８倍を越えると、掃気口の開口面積が過小になって掃気効率が低下する。

本発明の好ましい実施形態では、さらに、前記傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角度が５°以上で２５°以下である。傾斜角度が５°未満では傾斜部の前述した効果が低く、２５°を越えると、掃気口の開口面積が過小になって掃気効率が低下する。

本発明によれば、前記回転切削工具の上面の外周部に傾斜面が形成されているから、回転切削工具の軸心をシリンダ軸心と略平行に保ったままで、傾斜した掃気口の切り込みを開始できる。したがって、切込み開始時の接触反力による回転切削工具の逃げが生じにくくなり、切削作業性が向上する。また、掃気口の上縁は、回転切削工具の上面に合致した形状、つまり、両側部が下方に傾斜した形状となるから、ピストンリングがこの上縁の幅全体に同時に当たることがなくなるので、ピストンリングの引っ掛り力が小さくなって、ピストンの抵抗が小さくなり、さらに、掃気初期の掃気口の開口面積が小さくなることから、掃気の吹き抜けが抑制される。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。第１実施形態を示す図１において、内部に燃焼室１ａを形成したシリンダ１がクランクケース２の上部に連結されている。シリンダ１およびクランクケース２はそれぞれ、アルミニウム合金のような金属製であり、成形型により成形された鋳造品（例えばダイキャスト品）である。シリンダ１の一側部（右側）には、吸気系を構成する気化器３とエアクリーナ４とが接続され、他側部（左側）には排気系を構成するマフラー５が接続されており、クランクケース２の下部には燃料タンク６が取り付けられている。前記シリンダ１の内部のシリンダボア１ｂには、その軸心Ｃの方向（この例では上下方向）に往復動するピストン７が設けられている。ピストン７の上部外周にはピストンリング７３が装着されている。前記クランクケース２には、軸受８１を介してクランク軸８が支持されている。このクランク軸８の軸心とは変位した位置に中空状のクランクピン８２が設けられ、このクランクピン８２と前記ピストン７に設けた中空状のピストンピン７１との間が、大端部軸受８６および小端部軸受８７を介してコンロッド８３により連結されている。前記クランク軸８にはクランクウエブ８４が設けられ、前記シリンダ１の上部には点火プラグＰが設けられている。

前記シリンダ１と気化器３の間には、高温のシリンダ１からの断熱を目的としてインシュレータ９が設けられている。このインシュレータ９内には、上部側に空気通路１０が形成され、下部側にこの空気通路１０と略平行に混合気通路１１が形成されている。これらの空気通路１０と混合気通路１１とが吸気通路１８を構成している。

前記気化器３は、空気通路１０と混合気通路１１の両方の通路面積を図示しない単一の回転バルブによって調節する。さらに、前記シリンダ１の周壁には、その内周面に開口する排気口１２ａを有する排気通路１２が形成され、この排気通路１２からの排気（燃焼ガス）は、前記マフラー５を経て外部に排出される。

前記シリンダ１とクランクケース２の内部には、図２に示すように、ピストン７を挟んだ上下の燃焼室１ａとクランク室２ａとを直接連通させる混合気掃気通路１３が設けられ、さらに、燃焼室１ａとクランク室２ａとをクランク軸８の軸受８１を介して連通させる空気掃気通路１４が、前記混合気掃気通路１３よりも排気口１２ａ寄りに形成されている。空気通路１０および排気通路１２の軸心Ｃ１，Ｃ２は、図２のIII −III 線に沿った断面図である図３に示すように、シリンダ軸心Ｃ方向から見て略同一線上にあり、混合気、空気掃気通路１３，１４は、吸気通路１８の軸心、つまり空気通路１０の軸心Ｃ１、または排気通路１２の軸心Ｃ２を中心にして対称に各一対設けられている。混合気掃気通路１３と空気掃気通路１３，１４との間は、略上下方向に延びた隔壁２９により仕切られている。図２に示す混合気、空気掃気通路１３，１４の上端の混合気、空気掃気口１３ａ，１４ａは、空気掃気口１４ａの上端が混合気掃気口１３ａの上端よりも高い位置で、かつ、排気口１２ａの上端よりも低い位置に設定されている。これにより、掃気行程において、混合気Ｍよりも空気による掃気が優先されるようになっている。また、混合気、空気掃気口１３ａ，１４ａは、シリンダ１の内面にシリンダ軸心Ｃに対して斜め上方へ向かって開口して燃焼室１ａに連通している。

前記インシュレータ９の空気通路１０からの空気Ａは、ピストン７が上昇する吸気行程時に、クランク室２ａの負圧を受けて、後述する導入通路１６（図３）から空気掃気通路１４内に一旦導入される。混合気通路１１からの混合気Ｍは、吸気行程においてピストン７が上昇したときに、クランク室２ａの負圧を受けて、シリンダ１の内周面に設けた混合気口１１ａからクランク室２ａに直接導入される。

図３に示すように、シリンダ１の内部には、インシュレータ９の空気通路１０からの空気Ａを空気掃気通路１４に連通させる導入通路１６が形成されている。この導入通路１６はシリンダ軸心Ｃと略直交する方向に延びている。前記インシュレータ９には、前記シリンダ１内に進出して前記導入通路１６の壁面の一部を形成する突起９１が一体形成されている。シリンダ１には、図４に示すように、導入通路１６を形成するための第１の凹所１００が、排気口１２ａ（図３）と対向する方向、つまり、空気通路１０と平行な方向に鋳抜きすることにより、シリンダ１の型成形と同時に形成されている。この第１の凹所１００内に図３の突起９１が進出して導入通路１６の上流部１６ａを形成している。また、前記インシュレータ９に加えて、前記導入通路１６の下流部１６ｂの外側壁を形成する側部カバー１７が、シリンダ１に取り付けられている。

図３に示すように、前記インシュレータ９における空気通路１０の下流側出口には、これに連なる導入通路１６の圧力が所定値以上に上昇したときに、空気通路１０を閉じるリードバルブ１５が取り付けられている。

また、図３に示すように、前記シリンダ１には、リードバルブ１５を介して空気通路１０に連通する前記第１の凹所１００に加えて、混合気および空気掃気通路１３，１４のシリンダ１の径方向外方に位置する第２の凹所１１０が形成されており、この第２の凹所１１０が側部カバー１７により閉塞されて導入通路１６の下流部１６ｂを形成し、この下流部１６ｂが、導入通路１６の上流部１６ａの下流から混合気掃気通路１３の径方向外側を通って空気掃気通路１４に達している。側部カバー１７は、図４に示すように、ガスケット９７を介して、ねじ体１９によりシリンダ１の前後両面に固定されている。

図３に示すように、前記空気通路１０からの空気Ａは、前記リードバルブ１５の開放によって、導入通路１６および空気導出口１０ｃを経て、空気掃気通路１４内に導入される。導入通路１６の上流部１６ａと下流部１６ｂとは、シリンダ１に形成した連通孔１０ａにより連通している。

図５は、図４の矢印Ｖ方向から見た矢視図であって、シリンダ１の前後面から蓋体１７を外した状態を示している。同図に示すように、シリンダ１に形成された第２の凹所１１０内には、前記連通孔１０ａに加えて、空気掃気通路１４に連通する前記空気導出口１０ｃが形成され、これら連通孔１０ａと空気導出口１０ｃとの間が導入通路１６の下流部１６ｂとなっている。したがって、空気Ａは連通孔１０ａから導入通路１６の下流部１６ｂおよび空気導出口１０ｃを経て空気掃気通路１４に導入される。

図６に示す混合気掃気通路１３は、シリンダ１の内周面に開口する混合気掃気口１３ａと、この混合気掃気口１３ａからシリンダ１の下端を越えてクランクケース２の上部に達する上下方向の連通路１３ｂと、前記クランクケース２上部の内周面に開口する流入口１３ｃとを有している。連通路１３ｂのシリンダ内径側が第１掃気通路壁１３０により覆われており、この第１掃気通路壁１３０の上方に前記混合気掃気口１３ａが、下方に前記流入口１３ｃが形成されている。混合気掃気通路１３の上面１３ｄは、シリンダ軸心Ｃに近づくにつれて上方に向かうように傾斜しており、シリンダ軸心Ｃに対する傾斜角度（以下、「水平角」という）θ１は、７２°に設定されている。混合気通路１１（図２）からクランク室２ａ内に導入されている混合気Ｍは、ピストン７が下降する掃気行程において、連通路１３ｂを介して混合気掃気口１３ａから燃焼室１ａ内に向かって斜め上方に噴出される。

図７に示すように、空気掃気通路１４は、シリンダ１の内周面に開口する空気掃気口１４ａと、この空気掃気口１４ａからシリンダ１の下端を越えてクランクケース２の中間高さにある、クランク軸受８１の外側面に達する上下方向の連通路１４ｂとを有している。連通路１４ｂのシリンダ内径側が第２掃気通路壁１４０により覆われており、この第２掃気通路壁１４０の上方に前記空気掃気口１４ａが形成されている。連通路１４ｂの下端は、軸受８１の内外輪間の隙間、およびクランクウエブ８４と軸受８１間の隙間を通って、クランク室２ａに連通している。空気掃気通路１４の上面１４ｄは、シリンダ軸心Ｃに近づくにつれて上方に向かうように傾斜しており、その水平角θ２は、８０°に設定されている。図３に示す空気通路１０から導入通路１６を経て空気掃気通路１４内に導入されている空気Ａは、図７に示すように、ピストン７が下降する掃気行程において、連通路１４ｂを介して空気掃気口１４ａから燃焼室１ａ内に向かって斜め上方に噴出される。これにより、図３に示す空気Ａが混合気Ｍをブロックする形となって、混合気Ｍが排気通路１２から外部へ漏出する吹き抜けが効果的に抑制される。

図４から明らかなように、シリンダ１の外側部に開口する前記第１の凹所１００の下方位置には、混合気通路１１の下流部が形成され、その出口が、シリンダ１の内周面に開口する混合気口１１ａとなっている。この空気通路１０および混合気通路１１の周縁部は平坦面となっており、図３に示すように、インシュレータ９の一端部がガスケット９５を介して圧接されて組付けられるようになっている。この組付にあたっては、図３のインシュレータ９の図示しない取付孔に挿通したねじ体を図４のシリンダ１側のねじ孔１０ｄに螺合して締結する。

つぎに、エンジンの動作について説明する。図２に示すように、吸気行程においてシリンダ１内のピストン７が上死点付近に至り、シリンダ１やクランク室２ａの内部が負圧状態のときに、混合気Ｍがシリンダ１の内周面に開口する混合気口１１ａからクランク室２ａ内へ直接導入される。この導入された混合気Ｍにより、大端部軸受８６や小端部軸受８７が潤滑される。このとき、軸受８１を介してクランク室２ａに連通している空気掃気通路１４も負圧になるので、この空気掃気通路１４に連らなる図３の導入通路１６が負圧になって、インシュレータ９の空気通路１０の出口に取り付けたリードブルブ１５が開放され、前記空気通路１０からの空気Ａが導入通路１６を通って一旦空気掃気通路１４に導入される。このように、吸気行程において図２のクランク室２ａの負圧を受けてリードブルブ１５が開放しているときは、空気掃気通路１４内に常に空気Ａが導入される。このため、空気掃気通路１４内に吹き抜け防止用の十分な空気量が確保される。

つづいて、掃気行程では、図３に示すように、混合気掃気通路１３および空気掃気通路１４の混合気、空気掃気口１３ａ，１４ａから混合気Ｍと空気Ａが燃焼室１ａ内に導入される。このとき、まず、空気掃気口１４ａから空気Ａが導入され、少し遅れて混合気掃気口１３ａから混合気Ｍが導入されるようになっており、しかも、空気Ａの方が混合気Ｍよりも排気口１２ａ寄りから燃焼室１ａに導入されるので、先に導入された空気Ａにより燃焼ガスを排気口１２ａから排出するので、排気口１２ａからの前記混合気Ｍの吹き抜けを防止できる。図７に示す空気掃気通路１４からの空気Ａが燃焼室１ａ内に導入される際に、クランク室２ａ内の混合気Ｍの一部がクランク軸受８１の内外輪間の間隙を通って空気掃気通路１４に入るので、この際に、混合気Ｍに含まれている燃料によって前記クランク軸受８１が潤滑される。

ここで、図３に示す空気通路１０を空気掃気通路１４に導入する導入通路１６が、シリンダ１内に混合気掃気通路１３の径方向外側を通るように形成されているので、連結パイプやクランクなどの部品が不要となり、部品点数および組付工数の削減を図ることができる。また、導入通路１６は、シリンダ１の型成形によって設けられる第１の凹所１００と、これに進入するインシュレータ９の突起９１とにより形成されるから、シリンダ１の前記凹所１００は単純な形状の鋳型を用いて容易に形成できるので、製造コストを低く抑えることができる。さらに、導入通路１６を形成するためにシリンダ１に鋳抜きにより形成した広い第１の凹所１００は、インシュレータ９に一体形成した突起９１によって埋められて狭くなり、前記第１の凹所１００と連通するクランク室２ａ（図２）の容積を実質的に小さくできるので、掃気行程において空気Ａの十分な噴出圧力を確保することが可能となる。

つぎに、このようにして構成される２サイクルエンジンに用いられるシリンダの製造方法について説明する。本発明の製造方法において、最も特徴とするところは、切削加工により掃気口を形成するために用いる回転切削工具が、従来のカッタの形状とは異なる点にある。以下、図８〜図１６を参照しながら説明する。

図８は、シリンダを鋳造するための成形型の概略を示す縦断面図である。同図に示すように、シリンダ１の型成形時に、シリンダボア１ｂと２対の掃気通路１３，１４とは、内型Ｐ１をシリンダ軸心Ｃに沿って下方に型抜きすることにより成形される。内型となる成形型Ｐ１は、シリンダボア１ｂを形成するボア成形部Ｐ１１と、掃気口１３ａ，１４ａを除く掃気通路１３，１４を形成する掃気通路形成部Ｐ１２とを有しており、各成形部Ｐ１１，Ｐ１２は、型抜き勾配を持たせるために、上方に向かうにつれて先細りに形成されている。ボア成形部Ｐ１１と掃気通路形成部Ｐ１２とは、シリンダ１の径方向に連通しておらず、その間の空間で掃気通路壁１３０，１４０を成形する。また、掃気通路形成部Ｐ１２の上端面は、掃気通路１３，１４の上面１３ｄ，１４ｄに合わせて、シリンダ軸心Ｃに近づくにつれて上方に向かうように傾斜している。

シリンダ１の外面は、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに移動する分割された外型Ｐ２により成形される。これらの成形型Ｐ１，Ｐ２によるシリンダ１の成形後に、図９に示すように、混合気掃気通路１３の掃気口１３ａおよび空気掃気通路１４の掃気口１４ａを、切削ユニット６０により切削加工して形成する。切削ユニット６０は、図示しない駆動源に連結される段付き回転軸６１の先端部に回転切削工具６２を固定したものである。この回転切削工具６２は、金属またはセラミックからなる切刃が外周部に形成されるものであってもよく、と粒が結合材で固められた砥石であってもよい。

図１０（ａ）に示すように、回転切削工具６２は外周に切削刃６を備えており、図１０（ｂ）に示すように、その上面の中央部が軸心Ｋと直交する平坦面６２ａにより形成され、外周部が外方へ向かって下方に傾斜する傾斜面６２ｂにより形成されている。平坦面６２ａに対する傾斜面６２ｂの傾斜角αは、図６および図７に示した混合気掃気通路１３および空気掃気通路１４の水平角θ１とθ２の中間値が得られるように、例えば１４°に設定される。

ここで、前記回転切削工具６２の形状は、回転切削工具６２を軸心Ｋまわりに回転させたときに回転切削工具６２が移動する領域の外形形状をいう。回転切削工具６２の形状は、図１０に示した円柱形状（半径方向寸法が軸心Ｋに沿って一定の部分がある）のほかに、図６および図７の水平角θ１とθ２の中間値である７６°の２倍の頂角（１５２°）を持つ円錐形状でもよい。円柱形状の場合には、切り込み時に回転切削工具６２の外周面とシリンダ内面とが面接触するので、線接触または点接触する場合と比較して、回転切削工具６２に局部的に大きな反力が作用しないので、回転切削工具６２のぶれが少なくなる。

回転切削工具６２の傾斜面６２ｂは、直線状に延びても曲線状でもよい。曲線状の場合には、傾斜角αは、傾斜面６２ｂの径方向中央部における傾斜角で代表される。

図１１は図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であり、カッタによる掃気口形成作業を示す。同図に示すように、回転切削工具６２をシリンダ１の底部からシリンダボア１ｂ内へ挿入し、両掃気口１３ａ、１４ａを形成すべき位置に合わせる。前記回転切削工具６２を回転させ、前記回転切削工具６２の軸心Ｋをシリンダ軸心C と略平行に保ちながら、図１２に示すように、シリンダ１の径方向および周方向に移動させて切削する。回転切削工具６２はシリンダ軸心Ｃ方向には移動しない。したがって、回転切削工具６２の動作が単純になるので、それだけ掃気口の加工が容易となり、シリンダの生産性が向上する。また、切削の反力が回転切削工具６２の軸心Ｋに垂直な方向にのみ生じる、すなわち、回転軸心Ｋの方向に反力が生じることがないので、回転切削工具６２のずれ、振動を防ぐことができる。

続いて、図１３に示すように、前記回転切削工具６２の軸心Ｋをシリンダ軸心C に対して右側に一定角度ｕだけ傾斜させ、左側に移動させながらシリンダ１の内面を切削加工する。これにより、シリンダ軸心Ｃから径方向に見た正面図である図１４に示すように、両掃気口１３ａ，１４ａをシリンダ１の内面に開口させる左上がりの開口縁部７５が形成される。この開口縁部７５は、空気掃気口１４ａが混合気掃気口１３ａよりも高い位置にあることに合わせて左上がりとなっており、その上縁の中央の平坦部７５ａは、図１０（ｂ）の回転切削工具６２の上面の平坦面６２ａにより形成され、図１４の平坦部７５ａの両側から側縁に向かって下方へ傾斜する傾斜部７５ｂは、図１０（ｂ）の回転切削工具６２の上面の傾斜面６２ｂにより形成される。平坦部７５ａの上下方向寸法は、図１０（ｂ）に示す回転切削工具６２の中央の平坦面６２ａを含む部分の上下方向寸法と同一である。

ここで、図１０（ｂ）に示す回転切削工具６２は、その上面の外周部に傾斜面６２ｂが形成されているから、図９に示したように、回転切削工具６２の軸心Ｋをシリンダ軸心Ｃと略平行に保ったままで、シリンダ軸心Ｃに向かって上方へ傾斜した掃気口１３ａ，１４ａの切り込みを開始できる。したがって、切込み開始時の接触反力による回転切削工具６２の逃げが生じにくくなり、切削作業性が向上する。回転切削工具６２の外周面６２ｃの高さが低くなるので、切削初期にシリンダ１の内面に接触する面積が小さくなる結果、図９のシリンダ内面から受ける回転切削工具６２への接触反力が小さくなる。したがって、回転切削工具６２のシリンダ内面からの逃げが少なくなるので、掃気口１３ａ，１４ａの加工が容易となり、シリンダ１の生産性が向上する。

また、こうして形成された図１４の開口縁部７５は、その上縁が、回転切削工具６２（図１３）の上面に合致した形状、つまり、両側部が下方に傾斜した形状となるから、図７のピストンリング７３が、図１４の開口縁部７５の上縁７５ａ，７５ｂの全体に同時に当たることがなくなるので、図７のピストンリング７３の引っ掛り力が小さくなって、ピストン７の抵抗が小さくなり、さらに、掃気初期の図１４の掃気口１３ａ，１４ａの開口面積が小さくなることから、排気通路１２（図１２）への掃気の吹き抜けが抑制される。なお、開口縁部７５は空気掃気口１４ａが混合気掃気口１３ａよりも高い位置にあることに合わせて、空気掃気口１４ａ側を高くなるように傾けてあるが、混合気掃気口１３ａと空気掃気口１４ａが略同一位置にある場合、開口縁部７５は傾かずに水平となり、その場合、図１３に示した回転切削工具６２を傾けて切削する工程は不要になる。

図１４に示す開口縁部７５において、その上縁中央の平坦部７５ａはシリンダ軸心Ｃと直交する横方向Ｐに対して若干傾斜している。平坦部７５ａの幅をＷ１、平坦部７５ａに沿った方向の傾斜部７５ｂの幅をＷ２としたとき、Ｗ２／Ｗ１は、好ましくは０．３以上で０．８以下であり、より好ましくは０．３５以上で０．７以下、さらに好ましくは０．４以上で０．６３以下である。０．３未満では傾斜部の前述した効果が期待できない一方、０．８を越えると、掃気口１３ａ，１４ａの開口面積が過小になって掃気効率が低下する。また、傾斜部７５ｂの平坦部７５ａに対する傾斜角度をｊとしたとき、この傾斜角度ｊは、図１０の回転切削工具６２の傾斜面６２ｂの傾斜角度αに等しく、好ましくは５°以上で２５°以下であり、より好ましくは１０°以上で２３°以下、さらに好ましくは１５°以上で２２°以下である。図１４の傾斜角度ｊが５°未満では傾斜部７３ｂの前述した効果が期待できない一方、２５°を越えると、掃気口１３ａ，１４ａの開口面積が過小になって掃気効率が低下する。

開口縁部７５の形状は、例えば図１５（ａ）に示すように、上縁における平坦部７５ａの左側のみに傾斜部７５ｂを有するもの、または図１５（ｂ）に示すように、上縁における平坦部７５ａの右側のみに傾斜部７５ｂを有するものでもよい。このような開口縁部７５は、図１４に示す形状の開口縁部７５を形成したのち、図１３に示すように、回転切削工具６２を傾斜させて、一方の傾斜部７５ｂをなくするように切削することにより得られる。

つぎに、本発明に係るシリンダ１の製造手順を図１６に示すフローチャートを参照しながら説明する。同図に示すように、本発明に係るシリンダ１は、鋳造工程Ｆ１と、切削工程Ｆ２と、メッキ工程Ｆ３とにより製造される。鋳造工程Ｆ１では、図８に示すように、成形型Ｐ１、Ｐ２を所定位置に配置し、アルミニウム合金のような金属で鋳造を行う。これにより、内型Ｐ１が、シリンダボア１ｂと掃気通路１３，１４とを形成する。シリンダボア１ｂと掃気通路１３，１４との間の空間により、シリンダ内壁の一部である掃気通路壁１３０，１４０を形成する。

続いて、切削工程Ｆ２では、図９に示すように、回転切削工具６２を鋳造後の成形物であるシリンダ１の底部からシリンダ１内部に挿入し、この回転切削工具６２を、シリンダ軸心Ｃと直交する方向に沿って移動し、シリンダ軸心Ｃ方向には移動しないように操作してシリンダ１の所定部位を切削する。この切削工程Ｆ２により、図１２に示すように、隣接する掃気口１３ａ，１４ａ同士がシリンダ１の周方向に連通し、さらに、回転切削工具６２によって切削された領域が、シリンダ軸線方向Ｃに近づくにつれて、掃気通路１３，１４よりも幅方向に広い形状となる。このような形状とすることで、掃気気体である空気Ａおよび混合気Ｍを多く供給することができるようになる。さらに、前述したとおり、図１３に示すように、前記回転切削工具６２の軸心Ｋをシリンダ軸心C に対して右側に一定角度ｕだけ傾斜させ、左側に移動させながらシリンダ１の内面を切削加工する。これにより、図１４に示す両掃気口１３ａ，１４ａをシリンダ１の内面に開口させる左上がりの開口縁部７５が形成される。

この切削工程Ｆ２において、図９に示す掃気通路１３，１４の上面１３ｄ，１４ｄの鋳造素面と、回転切削工具６２により切削加工された掃気口１３ａ，１４ａの切削上面とが面一、または切削上面の方が上方へ凹んだ位置関係となるように、回転切削工具６２の傾斜面６２ｂの角度、シリンダ切込量等を設定しておき、これにより掃気気体の噴出時の通路抵抗を抑制する。例えば、図１０に示す回転切削工具６２の傾斜面６２ｂの角度設定については、傾斜面６２ｂがシリンダ軸心Ｃ（図９）となす角度（９０°−α）を、図６に示した混合気掃気通路１３の上面１３ｄの水平角θ１と図７に示した空気掃気通路１４の上面１４ｄの水平角θ２の中間値と同一程度、またはこの中間値よりも若干小さく（傾斜をきつく）設定する。

こうして、図９の回転切削工具６２による掃気口１３ａ，１４ａの切削加工を行ったのち、シリンダ内径仕上げ、つまりシリンダボア１ｂの内径をシリンダ軸心方向Ｃに均一化する仕上げ加工を行う。これにより、掃気口１３ａ，１４ａの切削加工時に生じたバリが除去される。続いて、図１６のメッキ工程Ｆ３でシリンダ１をメッキ処理する。

図１７は第２実施形態を示すシリンダの横断面図であり、この実施形態では、２種類のカッタ回転切削工具６２Ａ，回転切削工具６２Ｂを使用する。第１と第２の回転切削工具６２Ａ，６２Ｂは傾斜角度α（図１０）がそれぞれ１８°と１０°である。この第１の回転切削工具６２Ａを、回転させながら経路Ｔ１に沿って前後方向Ｘに移動させることにより、水平角７２°の混合気掃気口１３ａを切削加工により形成する。つづいて、第２の回転切削工具６２Ｂを、回転させながら経路Ｔ２に沿って前後方向Ｘに移動させることにより、水平角８０°の空気掃気口１４ａを切削加工により形成する。

なお、前記各実施形態の２サイクルエンジンは、図１の混合気掃気通路１４に加えて空気掃気通路１３も備えているが、空気掃気通路１３を省略し、混合気掃気通路１３のみとした２サイクルエンジンにも本発明を適用できる。さらには、掃気気体を燃焼室１ａに導く力を与えるためにクランクケース２の圧力変動を伝える通路と前記燃焼室１ａとが、シリンダ１の内周壁（上記実施形態では掃気通路壁）によって仕切られており、掃気気体が前記前記燃焼室１ａに導かれる掃気口がシリンダ１の内周面に形成されるすべての２サイクルエンジンについて、本発明を適用できる。さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成を追加、削除、変更でき、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

本発明の第１実施形態に係る２サイクルエンジンの正面断面図である。 同エンジンのシリンダとクランクケースを拡大して示す正面断面図である。 図２のIII −III 線に沿った断面図である。 同エンジンのシリンダ部分を示す側面図である。 図４の矢印Ｖ方向から見た矢視図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図であって、混合気掃気通路の部分を示す。 図３のＶII−ＶII線に沿った断面図であって、空気掃気通路の部分を示す。 シリンダを鋳造するための成形型の概略を示す縦断面図である。 回転切削工具による掃気口形成作業を示す側面断面図である。 （ａ）は回転切削工具の平面図、（ｂ）は同正面図である。 シリンダの正面断面図であって、回転切削工具挿入時の掃気口形成作業を示す。 シリンダの要部を示す横断面図である。 シリンダの正面断面図であって、回転切削工具傾斜時の掃気口形成作業を示す。 掃気口の正面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ、掃気口の変形例を示す正面図である。 シリンダの製造手順を説明するフローチャートである。 第２実施形態を示すシリンダの横断面図である。 従来のカッタによる掃気口形成作業を説明するシリンダの側面断面図である。 従来のカッタにより形成された掃気口を示す正面図である。

符号の説明

１ シリンダ
１ａ 燃焼室
２ クランクケース
２ａ クランク室
１０ 空気通路
１１ 混合気通路
１２ 排気通路
１２ａ 排気口
１３ 混合気掃気通路
１４ 空気掃気通路
１３ａ，１４ａ 掃気口
１８ 吸気通路
６２ 回転切削工具
６２ａ 平坦面
６２ｂ 傾斜面
７５ 開口縁部
７５ａ 平坦部
７５ｂ 傾斜部
Ｃ シリンダ軸心
Ｋ 工具軸心
α 傾斜角度

Claims (3)

1. シリンダとクランクケースの内部に、燃焼室とクランク室とを直接連通させる混合気掃気通路と、前記燃焼室と前記クランク室とをクランク軸の軸受を介して連通させる空気掃気通路とが設けられ、これら混合気掃気通路および空気掃気通路の上端に、前記シリンダの内面にシリンダ軸心に対して斜め上方へ向かって開口して前記燃焼室に連通する混合気掃気口および空気掃気口がそれぞれ形成された２サイクルエンジンのシリンダであって、
   前記混合気掃気口および前記空気掃気口を連通させてシリンダの内面に開口する開口縁部が、上縁の中央の平坦部と、この平坦部の両側から側縁へ向かって下方に傾斜する傾斜部とを有する２サイクルエンジンのシリンダ。
2. 請求項１において、前記傾斜部の前記平坦部に沿った方向の幅が、前記平坦部の幅の０．３倍以上で０．８倍以下である２サイクルエンジンのシリンダ。
3. 請求項１または２において、前記傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角度が５°以上で２５°以下である２サイクルエンジンのシリンダ。

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