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▶ アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6012169
(24)【登録日】2016年9月30日
(45)【発行日】2016年10月25日
(54)【発明の名称】２サイクルエンジン
(51)【国際特許分類】
F02F 1/22 20060101AFI20161011BHJP
F02F 3/24 20060101ALI20161011BHJP
F02B 25/06 20060101ALI20161011BHJP
【ＦＩ】
F02F1/22 Z
F02F3/24
F02F1/22 A
F02B25/06
【請求項の数】20
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2011-265679(P2011-265679)
(22)【出願日】2011年12月5日
(65)【公開番号】特開2012-251545(P2012-251545A)
(43)【公開日】2012年12月20日
【審査請求日】2014年10月10日
(31)【優先権主張番号】10 2011 103 180.8
(32)【優先日】2011年6月1日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】598052609
【氏名又は名称】アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
(74)【代理人】
【識別番号】100091867
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 アキラ
(74)【代理人】
【識別番号】100154612
【弁理士】
【氏名又は名称】今井 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】ヴェルナー ガイアー
(72)【発明者】
【氏名】マルク ライヒラー
(72)【発明者】
【氏名】ローベルト ケーリ
(72)【発明者】
【氏名】エヴェリン クリク
(72)【発明者】
【氏名】ヘルムート シュレスマン
【審査官】
稲村 正義
(56)【参考文献】
【文献】
実開昭５６−１０１４２１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開昭６１−１０１６５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５４−００９３２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平０６−０２２５５０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
米国特許出願公開第２００９／０１１４１７２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特表２００１−５０４５６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０２Ｆ １／２２、３／２４
Ｆ０２Ｂ ２５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダ（２）と、燃焼空気用の吸気窓（１０）と、少なくとも１つの掃気通路（１４）とを備え、前記シリンダ（２）内にピストン（５）がシリンダ縦軸線（５０）の方向に往復動するように支持され、前記ピストン（５）が、連接棒（６）を介して、クランクケース（３）内に回転可能に支持されているクランク軸（７）を駆動し、前記連接棒（６）がピストンピン（１５）を介して前記ピストン（５）と結合され、前記吸気窓（１０）が、前記シリンダ（２）のシリンダ壁（１１）に配置されて前記ピストン（５）のピストンスカート（３０）によって開閉制御され、且つ前記吸気窓（１０）は前記ピストン（５）の少なくとも１つの位置で完全に閉じており、前記ピストン（５）が前記シリンダ（２）内に形成された燃焼室（４）をクランクケース内部空間（９）から切り離し、且つピストン底部（３１）を有し、該ピストン底部（３１）の下面（３２）が前記クランクケース（３）側にあり、前記シリンダ壁（１１）に、前記燃焼室（４）に通じる排気口（１２）が開口し、前記シリンダ（２）と前記クランクケース（３）とが仕切り面（２０）によって互いに仕切られており、前記掃気通路（１４）を介して燃焼空気が前記クランクケース内部空間（９）から前記燃焼室（４）内へ流動する２サイクルエンジンにおいて、
前記クランクケース内部空間（９）内に、前記吸気窓（１０）に隣接する位置に第１の流動誘導要素（１９，６２）が配置され、該第１の流動誘導要素（１９，６２）が前記吸気窓（１０）を通って流入する燃焼空気を前記ピストン底部（３１）の前記下面（３２）の方向へ誘導すること、
前記掃気通路（１４）が連通開口部（３７）でもって前記クランクケース（３）に開口し、前記連通開口部（３７）が、前記排気口（１２）の、前記クランクケース（３）側に配置されていること、
を特徴とする２サイクルエンジン。
前記クランクケース内部空間（９）内に、前記吸気窓（１０）に隣接する位置に第１の流動誘導要素（１９，６２）が配置され、該第１の流動誘導要素（１９，６２）が前記吸気窓（１０）を通って流入する燃焼空気を前記ピストン底部（３１）の前記下面（３２）の方向へ誘導すること、
前記掃気通路（１４）が連通開口部（３７）でもって前記クランクケース（３）に開口し、前記連通開口部（３７）が、前記排気口（１２）の、前記クランクケース（３）側に配置されていること、
を特徴とする２サイクルエンジン。
【請求項2】
前記ピストンスカート（３０）がピストン内部空間（３５）を少なくとも部分的に取り囲んでおり、前記第１の流動誘導要素（１９，６２）が前記ピストン（５）の下死点で前記ピストン内部空間（３５）内へ侵入することを特徴とする、請求項１に記載の２サイクルエンジン。
【請求項3】
前記第１の流動誘導要素（１９，６２）の進入面（２４，６３）の幅（ｃ）が、前記クランク軸（７）の回転軸線（８）に対し平行に測った前記吸気窓（１０）の幅（ｄ）の少なくとも１５％に相当していることを特徴とする、請求項１または２に記載の２サイクルエンジン。
【請求項4】
前記連接棒（６）が前記ピストンピン（１５）を取り囲んでいる上部連接棒小端部（３３）を有し、前記第１の流動誘導要素（１９，６２）の前記進入面（２４，６３）の、前記クランク軸（７）の前記回転軸線（８）に対し平行に測った幅（ｃ）が、前記上部連接棒小端部（３３）の、前記クランク軸（７）の回転軸線（８）に対し平行に測った厚さ（ｂ）の少なくとも８０％に相当していることを特徴とする、請求項３に記載の２サイクルエンジン。
【請求項5】
前記第１の流動誘導要素（１９，６２）が繰り抜き部（３８，６７）を有し、該繰り抜き部（３８，６７）内に、前記クランク軸（７）の回転時に前記連接棒（６）が侵入することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項6】
第２の流動誘導要素（４８，９１）が設けられ、該第２の流動誘導要素（４８，９１）が、前記燃焼室（４）に通じる前記排気口（１２）の、前記クランクケース（３）側に配置され、前記ピストン（５）の下死点では前記ピストンスカート（３０）のクランクケース側の縁（５７）に隣接した位置にあること、前記第２の流動誘導要素（４８，９１）が、前記クランク軸（７）の回転方向（８０）とは逆の方向に向けられる進入面（４９）を有していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項7】
前記クランクケース内部空間（９）が分割要素（４２，４７，５４，６０，７５，９０）によって第１の領域（５８）と第２の領域（５９）とに分割され、前記第１の領域（５８）に前記吸気窓（１０）が開口するとともに、前記第１の領域（５８）内に前記第１の流動誘導要素（１９，６２）が配置され、前記第２の領域（５９）内で前記クランク軸（７）が回転し、前記掃気通路（１４）が前記第２の領域（５９）に開口していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項8】
前記第１の領域（５８）と前記第２の領域（５９）とが溢れ穴（４６，６５，８２）を介して互いに連通し、前記ピストン（５）の下死点で前記溢れ穴（６５，８２）の自由流動横断面積が前記吸気窓（１０）の流動横断面積のほぼ２００％以下であることを特徴とする、請求項７に記載の２サイクルエンジン。
【請求項9】
前記連接棒（６）が前記溢れ穴（４６，６５，８２）を通じて突出していることを特徴とする、請求項８に記載の２サイクルエンジン。
【請求項10】
少なくとも１つの流動誘導要素（１９，４８，６２，９１）が前記分割要素（４２，４７，５４，６０，７５，９０）に配置されていることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項11】
前記分割要素（７５，９０）が前記クランクケース（３）に一体成形されていることを特徴とする、請求項７から１０までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項12】
前記分割要素（４２，４７，５４，６０）が、前記クランクケース（３）と前記シリンダ（２）との間の前記仕切り面（２０）の領域に固定される別個の部材であることを特徴とする、請求項７から１０までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項13】
前記分割要素（６０，７５，９０）が、前記ピストン（５）の下死点で前記第１の領域（５８）を十分に充填する充填部材として形成されていることを特徴とする、請求項７から１２までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項14】
前記分割要素（６０，７５，９０）が中空に形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の２サイクルエンジン。
【請求項15】
前記分割要素（６０，７５，９０）が、前記排気口に近い充填要素（６１）と、掃気部に近い２つの充填要素（６４）とを有し、該掃気部に近い充填要素（６４）が周方向において前記排気口に近い充填要素（６１）と前記第１の流動誘導要素（６２）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の２サイクルエンジン。
【請求項16】
前記分割要素（６０，７５，９０）とシリンダ壁（１１）との間に環状隙間（６９）が形成され、該環状隙間（６９）内へ前記ピストンスカート（３０）が前記ピストン（５）の下死点で侵入することを特徴とする、請求項７から１５までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項17】
前記第１の流動誘導要素（１９，６２）が、薄壁に形成され、且つ前記進入面（２４）と該進入面（２４）を位置決めする要素とから成っていることを特徴とする、請求項３から１６までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項18】
前記第１の流動誘導要素（１９）が前記仕切り面（２０）に隣接するように固定されていることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項19】
前記第１の流動誘導要素（６２）の前記進入面（６３）の、前記ピストンスカート（３１）側にある上部エッジ（７８）が、直線状に延在していることを特徴とする、請求項３から１８までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【請求項20】
前記進入面（６３）が少なくとも１つの方向で凹状に延在していることを特徴とする、請求項３から１８までのいずれか一つに記載の２サイクルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の２サイクルエンジンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
この種の２サイクルエンジンは周知である。たとえば特許文献１は、対応する構成の２サイクルエンジンを示している。この文献は、ピストンの好適な冷却を達成するため、流動誘導要素はクランクケース内部空間内へ突出してクランク軸の回転方向とは逆方向に方向づけられるように配置されている。これにより混合気はクランクケースからピストンの下面のほうにしてピストンピンの方向に転向されて、ピストンとピストンピンとピストン小端軸受とを冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】独国特許出願公開第１０２００７０５２４２０Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、ピストンおよびピストンピンの冷却を改善したこの種の２サイクルエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この課題は、請求項１の構成によって解決される。
【0006】
吸気口を介して流入する燃焼空気が第１の流動誘導要素によりピストン底部の下面方向へダイレクトに転向されることにより、ピストン底部と同様にこの方向にあるピストンピンとは非常に冷えた空気で冷却される。有利には、流入する燃焼空気は燃料および潤滑油をも含んでおり、このことは冷却効果をさらに改善させる。吸気口を介して流入する燃焼空気は、クランクケース内にある燃焼空気よりも著しく冷えており、その結果ピストンピンおよびピストンの冷却が改善される。
【0007】
有利には、ピストンがピストンスカートを有し、該ピストンスカートがピストン内部空間を少なくとも部分的に取り囲んでおり、第１の流動誘導要素がピストンの下死点でピストン内部空間内へ侵入する。これにより２サイクルエンジンの構成空間が小さくなり、流動誘導要素を吸気口のすぐ近くに配置することができる。第１の流動誘導要素の進入面の幅は、有利には、クランク軸の回転軸線に対し平行に測った吸気窓の幅の少なくとも１５％に相当している。これにより、流入する燃焼空気の一部はピストン底部の下面へ転向される。なお、構成要素の幅とは最大幅である。進入面の幅は、合目的には、吸気口の幅の少なくともほぼ２５％、特に少なくともほぼ５０％、有利には少なくともほぼ７５％、特に有利には少なくともほぼ１００％である。できるだけ多くの燃焼空気がダイレクトにピストンへ転向されるようにするため、進入面の幅は有利には可能な限り大きいのがよい。この場合、進入面の可能な限り大きな幅は、ピストン内に提供される構成空間によって画成される。
【0008】
有利には、連接棒はピストンピンを取り囲んでいる上部連接棒小端部を有している。第１の流動誘導要素の進入面の、クランク軸の回転軸線に対し平行に測った幅は、上部連接棒小端部の、クランク軸の回転軸線に対し平行に測った厚さの少なくとも８０％に相当している。なお、厚さとは最大厚さであり、すなわちクランク軸の回転軸線の方向における最大延在距離である。有利には、進入面の幅は連接棒の厚さよりも大きい。これにより、ピストンピン小端軸受がその全長にわたって好適に冷却されることが達成される。
【0009】
進入面を可能な限り大きくしたうえで２サイクルエンジンの構成空間を小さくするため、第１の流動誘導要素は繰り抜き部を有し、該繰り抜き部内に、クランク軸の回転時に連接棒が侵入する。
【0010】
第２の流動誘導要素が設けられ、該第２の流動誘導要素は、燃焼室に通じる排気口の、クランクケース側に配置され、ピストンの下死点ではピストンスカートのクランクケース側の縁に隣接した位置にある。この場合、第２の流動誘導要素は有利にはクランク軸の回転方向とは逆の方向に且つクランクアームの飛翔円に隣接して配置され、混合気をクランクケースからピストン底部の下面の方向に、そしてピストンピンへ、特にピストン小端軸受へ誘導する。第１の流動誘導要素を第２の流動誘導要素と組み合わせることにより、ピストン底部およびピストンピンの非常に好適な冷却が生じる。というのは、燃焼空気または混合気は吸気側によっても、これに対向する排気口側によってもピストン底部とピストンピンとへ誘導されるからである。
【0011】
有利には、クランクケース内部空間は分割要素によって第１の領域と第２の領域とに分割され、第１の領域に吸気窓が開口するとともに、第１の領域内に第１の流動誘導要素が配置され、第２の領域内でクランク軸が回転し、掃気通路は第２の領域に開口している。吸気口を介して流入する燃焼空気は流動誘導要素によってまずピストン下面へ誘導される。ピストン下降行程の際に燃焼空気は第１の領域から第２の領域へ移動する。分割により第１の領域から第２の領域への溢れが困難になり、その結果、吸気口を介して流入する燃焼空気はまずピストン底部とピストンピンとに達し、すぐに第２の領域へ流動することはない。掃気通路が第２の領域に開口していることにより、燃焼空気は第１の領域から第２の領域へ溢れざるを得ず、その後掃気通路を介して燃焼室へ溢れることができる。これにより好適なガス循環が達成される。
【0012】
有利には、第１の領域と第２の領域とは溢れ穴を介して互いに連通している。溢れ穴は有利には可能なかぎり小さく形成されている。ピストンの下死点で溢れ穴の自由流動横断面積は吸気窓の流動横断面積のほぼ２００％以下である。特に有利には、流動横断面積は吸気窓の流動横断面積のほぼ１５０％以下、特にほぼ１２０％以下である。有利には、ピストンの下死点での溢れ穴の自由流動横断面積と吸気窓の流動横断面積はほぼ等しい。この場合、連接棒は溢れ穴を通じて突出しており、連接棒と溢れ穴の縁との間の隙間は、燃焼空気が第１の領域から第２の領域へ溢れるように非常に幅狭であるにすぎない。これによりクランクピン軸受の好適な冷却も達成される。進入する燃焼空気が燃料を含んでいると、同時にクランクピン軸受の好適な潤滑も得られる。ピストンの下死点では、有利には上部連接棒小端部は溢れ穴の領域にあり、その結果溢れ穴の自由流動横断面積は、溢れ穴内での上部連接棒小端部の横断面積を差し引いた溢れ穴の面積から得られる。
【0013】
少なくとも１つの流動誘導要素が分割要素に配置されていれば、簡潔な構成が得られる。流動誘導要素と分割要素とは有利には１つの部材として形成され、その結果個別部品数が少なくなる。分割要素が特に流動誘導要素をも含めてクランクケースに一体成形されていてもよい。噴射成形での製造の際にクランクケースを簡単に脱型することができるようにするため、有利には、クランクケースは２つのクランクケース半部分から構成され、これらのクランクケース半部分はシリンダ縦軸線に対し平行で且つクランク軸の回転軸線に対し垂直な１つの面内で互いに当接しあっている。しかしながら、分割要素が、クランクケースとシリンダとの間の仕切り面の領域に固定される別個の部材であるのも有利である。
【0014】
クランクケース内での混合気の予圧縮を向上させるため、分割要素が、ピストンの下死点で第１の領域を十分に充填する充填部材として形成されている。充填部材の大きな容積にもかかわらず、２サイクルエンジンの軽量化を達成するため、分割要素が中空に形成されているのが有利である。この場合、充填部材は薄壁に形成されている。合目的には、分割要素は、排気口に近い充填要素と、掃気部に近い２つの充填要素とを有し、該掃気部に近い充填要素は周方向において排気口に近い充填要素と第１の流動誘導要素との間に配置されている。この場合、流動誘導要素も有利には充填部材として形成されている。
【0015】
有利には、分割要素とシリンダ壁との間に環状隙間が形成され、該環状隙間内へピストンスカートがピストンの下死点で侵入する。この場合、環状隙間は可能な限り密封して実施されている。ピストンは下降行程の際に環状隙間内の体積物を排出させねばならず、上昇行程の際には対応的に環状隙間内へ燃焼空気および燃料を吸い込むので、環状隙間の良好な掃気が達成され、これによってこの領域でのシリンダ壁の良好な潤滑が達成される。環状隙間としての構成により、分割要素とシリンダ壁との間での高度なガス循環が保証されている。
【0016】
有利には、流動誘導要素はその機能にとって必要な構成要素のみから成っている。流動誘導要素の軽量化を達成するため、有利には流動誘導要素は、薄壁に形成され、且つ進入面と該進入面を位置決めする少なくとも１つの要素とから成っている。特に、進入面を位置決めする２つのアームが設けられている。有利には、流動誘導要素は、１つの進入面と該進入面を位置決めする複数個の要素とから成っている。流動誘導要素が薄壁に形成され、他の要素が流動誘導要素に統合されていてもよい。流動誘導要素の壁厚は有利にはほぼ５ｍｍ以下であり、特にほぼ３ｍｍ以下であり、特に有利にはほぼ２ｍｍ以下であり、その結果薄壁の構成が生じる。シリンダとクランクケースとは有利には仕切り面によって互いに仕切られている。流動誘導要素は仕切り面に隣接するように固定されている。流動誘導要素は仕切り面を起点としてシリンダまたはクランクケースに固定されていてよく、たとえば固定ねじを介して固定されていてよい。しかし、流動誘導要素は仕切り面内においてもシリンダとクランクケースとの間で保持されていてもよい。
【0017】
流動誘導要素の進入面は上部エッジを有し、上部エッジはピストン底部側にあり、流動を剥離させる。有利には、進入面の上部エッジは直線状に延在している。しかし、進入面が上部エッジにおいて凹状に延在していも有利である。従って、進入面は上部エッジにおいてシリンダ縦軸線の方向に湾曲している。進入面の上部エッジの湾曲部は、ピストンの外面の湾曲部とは逆方向に延在している。進入面は有利には少なくとも１つの方向で凹状に延在している。有利には、進入面は、シリンダ縦軸線を含む断面と、これに対し垂直で且つシリンダ縦軸線と垂直に交わる断面とで、凹状に湾曲して延在している。これによりピストン底部およびピストンピンボアへの良好な進入が達成される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】ピストンが上死点にあるときの２サイクルエンジンの第１実施形態の断面図である。
【図4】ピストンが下死点にあるときの２サイクルエンジンの断面図である。
【図8】流動誘導要素の斜視図である。
【図9】流動誘導要素の斜視図である。
【図10】流動誘導要素の１実施形態の斜視図である。
【図11】シリンダの一部のみを示した、２サイクルエンジンの１実施形態の縦断面図である。
【図13】分割要素の１実施形態の斜視図である。
【図14】分割要素の１実施形態の斜視図である。
【図15】分割要素の１実施形態の斜視図である。
【図16】ピストンが上死点にあるときの２サイクルエンジンの１実施形態の断面図である。
【図27】分割要素１実施形態の斜視図である。
【図28】２サイクルエンジンのクランクケースの１実施形態の側面図である。
【図29】クランクケースの分割要素の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図１は２サイクルエンジン１を示している。２サイクルエンジン１は単気筒エンジンとして構成され、たとえばパワーソー、砥石切断機（ディスクグラインダ）、刈払い機等の手で操縦される作業機の駆動原動機として用いることができる。２サイクルエンジン１はシリンダ２を有し、シリンダ２内にはピストン５が往復動するように支持されている。ピストン５は、連接棒６を介して、クランクケース３内で回転軸線８のまわりに回転可能に支持されているクランク軸７を駆動する。ピストン５はシリンダ２内に形成されている燃焼室４を画成しており、燃焼室４内には点火プラグ１３が突出している。シリンダ壁１１には吸気窓１０が配置され、該吸気窓１０を介して燃焼空気が流動方向２３に供給される。吸気窓１０はシリンダ壁１１に設けた、燃焼空気用供給通路の開口部である。有利には、燃焼空気は燃料および潤滑油をも含んでおり、その結果吸気窓１０を介して燃料空気混合気が供給される。しかし、燃料をたとえばクランクケース内または掃気通路内に後で供給するようにすること、そして吸気窓１０を介して純粋な燃焼空気を吸い込むようにしてもよい。吸気窓１０に対向するように、燃焼室４に通じる排気口１２がシリンダ壁１１に開口している。吸気窓１０と排気口１２とはピストン５のピストンスカート３０によって開閉制御される。
【0020】
ピストン５はピストン底部３１を有し、ピストン底部３１は燃焼室４をクランクケース内部空間９から仕切っている。連接棒６は、その上部連接棒小端部３３において、ピストン小端軸受１６を用いて、ピストン５に設けたピストンピン１５で回動可能に支持されている。連接棒６は反対側端部に下部連接棒小端部３４を有し、該下部連接棒小端部３４にはクランクピン軸受１７が配置され、該クランクピン軸受１７をクランク軸７が貫通突出している。回転軸線８を境にして下部連接棒小端部３４とは反対の側には、クランク軸７にクランクアーム１８が設けられている。
【0021】
クランクケース内部空間９内には、吸気窓１０に隣接して第１の流動誘導要素１９が配置されている。第１の流動誘導要素１９は進入面２４を有している。ピストン底部３１の下面３２は、クランクケース内部空間９を画成している。図１に図示したピストン５の上死点では、燃焼空気（有利には燃料と潤滑油とを含んでいる）は流動方向２３において吸気窓１０によって吸い込まれ、流動方向２９において進入面２４からピストン底部下面３２およびピストンピン１５のほうへ転向する。これによってピストン小端軸受１６およびピストン底部３１の良好な冷却が達成される。同時に、燃焼空気が燃料を含んでいれば、シリンダ壁１１も流入してくる新鮮な混合気によって湿潤され、この新鮮な混合気をクランク軸７へダイレクトに到達させないので、シリンダ壁１１の良好な潤滑も生じる。
【0022】
進入面２４は、吸気窓１０に隣接している下部エッジ２１と、該下部エッジ２１よりもピストン底部３１により近い位置にある上部エッジ２７とを有している。図１の断面図では、上部エッジ２７と下部エッジ２１とは直線９２上にある。直線９２はシリンダ縦軸線５０と角度αで交わっており、角度αは本実施形態ではほぼ６０゜である。有利には角度αは可能な限り小さく、その結果燃焼空気はピストン底部３１およびピストンピン１５に対し可能な限り急傾斜で転向する。なお、図示した断面では進入面２４は凹状に形成されている。これによって流動抵抗が小さくなる。
【0023】
図２は、ピストン５を、吸気窓１０が完全に閉じている位置で示したものである。ピストン５の下降行程の際に燃料空気混合気はクランクケース内部空間９内で圧縮される。図２は、さらに、進入面２４が吸気窓１０に隣接して配置されていることを示している。進入面２４は吸気窓１０の下三分の一の高さに配置されている。吸気窓１０の下部エッジ２５は、図示した縦断面図で進入面２４の下部エッジ２１をも含んでいる仮想の面２６内にある。進入面２４は仮想の面２６の下方にあっても、または、仮想の面２６のすぐ上方にあってもよい。図示した断面図では、進入面２４の上部エッジ２７は仮想の面２８内にあり、仮想の面２８は、吸気窓１０とクランクケース３側の下半分と、有利にはたとえば下三分の一と交わっている。仮想の面２６と２８はシリンダ縦軸線５０に対し垂直である。吸気窓１０の下部エッジ２５と、進入面２４の下部エッジ２１と、進入面２４の上部エッジ２７とは、円弧状に延在していてよい。進入面２４の下部エッジ２１を、シリンダ縦軸線５０に関し吸気窓と同じ高さまたはその下方に配置する構成は、クランク軸７の回転軸線８に対し垂直で且つシリンダ縦軸線５０を含むような断面に関わる。有利には、下部エッジ２１を吸気窓の下部エッジ２５と同じ高さまたはその下方に配置する構成は、シリンダ縦軸線５０を含んでいる面に対し平行に延在するすべての断面にも与えられている。進入面２４の下部エッジ２１は、流動抵抗が小さくなるように吸気窓１０に対し位置決めされている。
【0025】
図３が示すように、ピストンスカート３０はピストン内部空間３５を囲んでいる。この場合、ピストン内部空間３５は全周にわたってピストンスカート３０によって完全に取り囲まれておらず、実質的にピストン５の吸気窓１０側及び排気口１２側の側面で取り囲まれている。ピストン５の上死点では、流動誘導要素１９はピストン内部空間３５の下方にある。ピストン５の下死点（図４では）、流動誘導要素１９はピストン内部空間３５内へ突出する。図３は、上部連接棒小端部３３がピストン小端軸受１６および中空のピンとして形成されているピストンピン１５とともに配置されていることをも示している。
【0026】
図４はピストン５を下死点で示している。流動誘導要素１９は完全にピストン内部空間３５内に配置されており、ピストンスカート３０と上部連接棒小端部３３との間にある。
【0027】
また、図４が示すように、ピストン５の下死点で燃焼室４をクランクケース内部空間９と連通させる掃気通路１４は、掃気窓３６でもって燃焼室４に開口している。ピストン５の下死点では掃気窓３６は完全に開いており、クランクケース内部空間９から来る燃料空気混合気は、掃気通路１４をクランクケース３に連通させている連通開口部３７を介して、掃気通路１４および掃気窓３６を燃焼室４内へ流入する。
【0028】
本実施形態では、掃気通路１４はただ１つの連通開口部３７でもってクランクケース３に開口している。複数個の連通開口部３７を設けてもよく、有利にはそれぞれの掃気通路１４に対し１つの連通開口部３７を設ける。連通開口部３７は排気口１２のクランクケース３側に配置され、すなわち排気口１２の下方に配置されている。掃気通路１４はクランクケース３から燃焼室４への流動方向において排気口１２の下方で２つの枝路に分かれており、これらの枝路はシリンダ２のまわりに螺旋状に案内され（図５）、それぞれ２つの掃気窓３６でもって燃焼室４に開口している。
【0029】
図５が示すように、クランク軸７の回転軸線８に対し平行に測った連接棒小端部３３の厚さｂ（連接棒小端部の最大厚さを表わす）は、同様に回転軸線８に対し平行に測った進入面２４の幅ｃ（進入面２４の最大幅を表わす）よりも小さい。幅ｃは厚さｂよりも幾分小さくてもよい。幅ｃは有利には厚さｂの少なくとも８０％、合目的には少なくとも１００％である。また図５が示すように、進入面２４は吸気窓１０の幅ｄの大部分にわたって延在している。幅ｄは回転軸線８に対し平行に測ったものであり、吸気窓１０の最大幅を表わしている。幅ｃは合目的には幅ｄの少なくともほぼ１５％、特に少なくともほぼ２５％、有利には少なくともほぼ５０％、好ましくは少なくともほぼ７５％、特に有利にはほぼ１００％以上である。幅ｃは有利には組み立て比率に基づいた大きさでよい。
【0030】
また図５が示すように、流動誘導要素１９は、ピストンスカート３０側に、本実施形態では湾曲した周面４１を有し、その輪郭はほぼピストンスカート３０の内側輪郭に対応しており、その結果流動誘導要素１９とピストンスカート３０との間には幅狭の隙間しか形成されていない。これにより、少量の燃料空気混合気しか吸気窓１０からダイレクトにクランク軸７の方向に流れないよう保証される。幅ｃが吸気窓１０の幅ｄよりも幾分小さいことにより、燃焼空気は流動誘導要素１９の側方を通ってクランクケース内部空間９内へ流入することができる。しかし、燃料空気混合気は有利には連接棒小端部３３の厚さｂを介して実質的に連接棒小端部３３のほうへ誘導される。
【0031】
図６と図７は第１の流動誘導要素１９の構成を示している。流動誘導要素１９は２つのアーム２２を有し、これらのアーム２２は外側側方へ案内され、それらの間に繰り抜き部３８が形成されている。両アーム２２はクランクケース内部空間９内で進入面２４を位置決めして固定するために用いる。両アーム２２は固定ねじ３９を用いてシリンダ２とクランクケース３との間の仕切り面２０（図１）内にねじ止めされている。従って、流動誘導要素１９は進入面２４の位置決めおよび固定に必要な構成要素のみを含んでいるにすぎない。流動誘導要素１９の他の固定態様も有利である。
【0032】
図８と図９が示しているように、第１の流動誘導要素１９は薄壁に形成されている。流動誘導要素１９の壁厚ｋは図１３に示してある。壁厚ｋは有利には実質的に一定であり、その結果材料過多が避けられる。最大壁厚ｋは有利にはほぼ５ｍｍ以下であり、特にほぼ３ｍｍ以下であり、特に有利にはほぼ２ｍｍ以下である。両アーム２２はほぼＵ字状の横断面を有し、その結果軽量で高い安定性が生じる。周面４１も軽量化のために用いる繰り抜き部を有している。各アーム２２は、クランクケース３に固定するため、その端部に固定穴４０を有し、固定穴４０を固定ねじ３９が貫通突出する。進入面２４の下部エッジ２１と上部エッジ２７とは直線状に延在しておらず、わずかに湾曲している。進入面２４は上部エッジ２７の長手方向に同様に凹状に延在している。従って、進入面２４は流動方向２９においても該流動方向２９に対し横方向においても凹状に形成されている。
【0033】
図１０は、第１の流動誘導要素１９を分割要素４２と一体に実施した実施形態を示している。分割要素４２は実質的にプレートとして実施され、その隅角部の領域に固定穴４３を有している。分割要素４２はシリンダ２とクランクケース３との間に配置されてクランクケース３と螺合させてよい。分割要素４２は第１の流動誘導要素１９に対向して壁部分４４を有し、壁部分４４は仕切り面２０に対しほぼ平行にシリンダ２とクランクケース３との間に延在している。壁部分４４は連接棒６のための繰り抜き部４５を有している。壁部分４４は溢れ穴４６を画成しており、該溢れ穴４６により燃焼空気または燃料空気混合気はピストン５の領域からクランク軸７の領域へ流れる。溢れ穴４６は比較的大きく形成されている。
【0034】
図１１は、流動誘導要素１９が分割要素４７と一体に形成されている他の実施形態を示している。図１２にも示したように、分割要素４７はシリンダ２とクランクケース３との間の仕切り面２０の領域で固定ねじ５２を用いてクランクケース３にねじ止めされている。分割要素４７は第２の流動誘導要素４８を有し、該第２の流動誘導要素４８はクランクアーム１８の飛翔円に隣接してほぼピストンスカート３０のクランクケース側下縁５７の高さで、図１１には図示していない排気口１２のクランクケース３側に配置されている。流動誘導要素４８は、クランク軸７の回転方向８０とは逆方向に向けれられる進入面４９を有している。これにより、クランクアーム１８によって搬送されてきた混合気は流動誘導要素４８からピストン内部空間３５内へ誘導される。また図１１が示すように、流動誘導要素４８も連接棒６のための繰り抜き部５１を有している。
【0035】
分割要素４７は、クランクケース内部空間９を、ピストン５に隣接していて吸気窓１０が開口している第１の領域５８と、クランク軸７が配置されている第２の領域５９とに分割している。両領域５８と５９は分割要素４７内に形成された溢れ穴４６によって互いに結合されている。溢れ穴４６は前記分割要素４２の溢れ穴４６に相当している。
【0036】
図１２が示すように、第１の流動誘導要素１９と第２の流動誘導要素４８との間の周方向領域に側部要素５３が配置されている。側部要素５３はピストン５の下死点でピストンスカート３０に隣接するように位置し、第１の領域５８の容積を縮小させている。従って側部要素５３は充填部材として作用する。
【0037】
図１３ないし図１５は、図１１と図１２に示した分割要素４７に実質的に対応している、分割要素５４の他の実施形態を示している。分割要素５４も第１の流動誘導要素１９と第２の流動誘導要素４８と側部要素５３とを含んでいる。分割要素５４は分割要素４２に対応して固定板５５を有し、固定板５５は４つの固定穴５６を有し、シリンダ２とクランクケース３との間に配置され、そこに固定されている。図１３ないし図１５の分割要素５４は複数に分割して実施されていてよく、特に２分割に実施されていてよく、後で説明する図２２および図２３の実施形態と同様にクランクケースに一体に成形されていてよい。
【0038】
図１６および図１７に示した実施形態では、充填部材として形成され、ピストン５下方の容積部を十分に充填してクランクケース３内での予圧縮を向上させる分割要素６０が設けられている。分割要素６０は第１の流動誘導要素６２を含み、該第１の流動誘導要素６２は連接棒６のための繰り抜き部６６を有している。この繰り抜き部６６を除けば、第１の流動誘導要素６２は中実に形成されている。分割要素６０は、排気口１２に隣接して、排気口に近い充填要素６１を有している。排気口に近い充填要素６１は連接棒６のための繰り抜き部６７を有している。分割要素６０の外壁６８とシリンダ壁１１との間には環状隙間６９が形成され、該環状隙間６９は外部に対しおよびクランク軸７が配置されているクランクケース３の領域に対し十分に密封されている。図１７が示すように、ピストン５の下死点でピストンスカート３０は完全にこの環状隙間６９内に配置される。環状隙間６９が十分に密封されていることにより、該密封隙間６９内にある混合気は、ピストン５の下降行程の際にシリンダ壁１１に沿って且つピストンスカート３０の内面に沿ってピストン内部空間３５内へ流入する。これによりシリンダ壁１１の好適な潤滑が達成される。また図１７が示すように、排気口に近い充填要素６１は、ピストン底部３１とは逆の側に縁７０を有し、縁７０は環状隙間６９の環状溝を形成し、ピストンスカート３０の縁を取り囲んでいる。縁７０はシリンダ２とクランクケース３との間の仕切り面２０まで案内され、そこで、シリンダ２とクランクケース３との間に配置されたパッキンによって密封されている。
【0039】
図１６と図１７が示すように、分割要素６０は第１の領域５８を第２の領域５９から分割している。環状隙間６０は第１の領域５８の一部であり、第２の領域５９に対し密封されている。稜領域は溢れ穴６５によった互いに連通しており、溢れ穴６５には連接棒６が貫通突出している。燃焼空気は溢れ穴６５のみを介して第１の領域５８から第２の領域５９へ到達することができる。また図１６が示すように、周方向において、排気口に近い充填要素６１と第１の流動誘導要素６２との間には、掃気部に近い充填要素６４が配置されている。図１６が示すように、第１の流動誘導要素６２は進入面６３を有し、該進入面６３は前記進入面２４に対応して吸気窓１０に隣接して配置されている。
【0040】
進入面６３は、図示したシリンダ縦軸線５０に対し平行な断面方向においては凹状に形成されている。進入面６３は下部エッジ７７を有し、下部エッジ７７は仮想の面７９内にある。進入面６３のピストン底部３１側の上部エッジ７８は仮想の面８１内にある。面７９と８１はシリンダ縦軸線５０に対し垂直である。進入面６３は、下部エッジ７７に隣接して、有利には面７９に対しほぼ接線方向に延在している。進入面６３は下部エッジ７７から上部エッジ７８へ横断面にてほぼ四分の一円状に延在している。上部エッジ７８での接線８９は非常に急傾斜に延びている。接線８９はシリンダ縦軸線と角度βを成し、角度βは有利にはほぼ２０゜以下、特にほぼ１０゜以下である。面７９は吸気窓１０の幾分下方にあり、面８１は本実施形態では吸気窓１０とその上部領域にて交わっている。面７９は吸気窓の下部エッジ２５（図２）の領域にあってもよい。下部エッジ７５を吸気窓の下部エッジ２５とほぼ同じ高さまたはその下方に配置することにより、流動抵抗が小さくなる。上部エッジ７８は、ピストン底部３１と接触しない程度に可能な限りピストン底部３１の近くに配置されている。上部エッジ７８を可能な限りピストン底部３１の近くに配置することにより、良好な流動誘導が達成され、よってピストン底部３１の良好な冷却が達成される。進入面６３は、本実施形態では、シリンダ縦軸線５０の方向に測った吸気窓１０のほぼ全高ｈにわたって延在している。高さｈはシリンダ縦軸線５０に平行な方向での吸気窓１０の最大延在距離を表わしている。
【0041】
図１８は、ピストン５の下死点でのピストン５および分割要素６０の配置を示している。掃気部に近い充填要素６４は、ピストン内部空間３５（図１７）の外側に配置されている。掃気部に近い充填要素６４の外面は湾曲しており、ピストンスカート３０とともに筒状面を形成している。掃気部に近い充填要素６４の外面は、ピストンスカート３０の外面がある前記筒状面に対し、わずかに内側または外側へずれていてもよい。
【0042】
図１９ないし図２１は分割要素３０の詳細構成図である。掃気部に近い充填要素６４はシリンダ壁１１とピストン５の外面との間の領域を十分に充填している。掃気部に近い充填要素６４は、ピストン５の下死点で、ピストン内部空間３５の外側にして図１７に示したピストン５の細条部７３に隣接した位置にある。細条部７３はピストンピン１５を保持している。図１９が示しているように、進入面６３の上部エッジ７８は直線を成している。図１７および図２０が示すように、溢れ穴６５はクランク軸７の回転軸線８に対し垂直に測った長さｅを有している。長さｅは、シリンダ縦軸線５０の方向において溢れ穴６５の領域まで延在している繰り抜き部６７の深さを含む溢れ穴６５の全長を表わしている。繰り抜き部６６も、ピストン５の下死点で上部連接棒小端部３３が配置される領域まで延在していてよい。長さｅと幅ｆとは、ピストン５の下死点で連接棒小端部３３の中心の高さで測ったものである（図１７）。図２１には、回転軸線８に対し平行に測った溢れ穴６５の幅ｆが示されている。長さｅと幅ｆとは図２２にも示されている。排気口に近い充填要素６１の外側輪郭はこの領域でのピストン５の内側輪郭に対応している。
【0043】
従って、分割要素６０は、ピストン５の下死点でピストン内部空間３５を十分に自由点する充填部材を形成している。この場合分割要素６０のサイズは、与えられた製造公差においてピストン５と分割要素６０との間に接触が生じないように、且つシリンダ縦軸線５０の方向でのピストン５の支障のない運動が保証されるように選定されている。
【0044】
図２３は、溢れ穴６５内での連接棒小端部３３を示している。この位置はピストン５の下死点に相当している。溢れ穴６５は比較的小さく形成され、そのサイズは、上部連接棒小端部３３と分割要素６０との間の接触が不可能であるように選定されている。溢れ穴６５の自由流動横断面積はピストン５の下死点で有利には吸気窓１０の流動横断面積のたかだか２００％、特に吸気窓１０の流動横断面積の１５０％以下である。特に有利には、吸気窓１０と溢れ穴６５の流動横断面積は同じである。なお、吸気窓１０の流動横断面はシリンダ壁１１の流動横断面である。溢れ穴６５の自由流動横断面積は、溢れ穴６５内での上部連接棒小端部３３の横断面積を差し引いた溢れ穴６５の流動横断面積から得られる。溢れ穴６５は図１３に示した溢れ穴４６よりも著しく小さい。溢れ穴６５は、ピストン５の下死点で溢れ穴６５の領域に配置される上部連接棒小端部３３よりも幾分大きいにすぎない。これにより、混合器が第１の領域５８から第２の領域５９へ溢れることのできる横断面積は非常に小さい。これにより、第１の領域５８でのピストンおよびシリンダ壁１１の良好な冷却、潤滑が達成される。連接棒小端部３３の幅ａは、有利には溢れ穴６５の長さｅの少なくとも６０％であり、上部連接棒小端部３３の厚さｂは、有利には溢れ穴６５の幅ｆの少なくとも８０％である。この場合、組み立ての際に溢れ穴６５を貫通するように連接棒６を差し込むことができるようにするため、溢れ穴６５の幅ｆは上部連接棒小端部３３の厚さｂよりも大きくなければならない。
【0045】
図２４の断面図が示しているように、上部連接棒小端部３３と下部連接棒小端部３４との間での連接棒６の横断面は、上部連接棒小端部３３の領域での横断面よりも著しく小さい。それ故、溢れ穴６５での自由流動横断面積は、ピストン５の下死点で最も小さく、ピストン５の上昇行程で大きくなる。図２４に図示した断面は、ピストン５の下死点での上部連接棒小端部３３よりもクランク軸７の回転軸線８により近い位置にある。これによって図２４では繰り抜き部６６と６７の双方が見える。
【0046】
図２０と図２１が示すように、排気口に近い充填要素６１および第１の流動誘導要素６２に隣接してそれぞれ傾斜面７２が一体成形されている。傾斜面７２はポケット７４を画成しており、ポケット７４内にはピストン５の細条部７３（図１７）が突出している。細条部７３を介して、ピストンピン１５を保持しているピストンピンボアがピストン５に結合されている。傾斜面７２により第１の領域５８の容積を減少させることができる。第１の領域５８を第２の領域５９から仕切るため、図２１に図示した壁部分７１が設けられている。壁部分７１には傾斜面７２が配置されている。
【0047】
図２５は分割要素６０の他の実施形態を示すもので、この実施形態では進入面６３が上部エッジ８３を有し、上部エッジ８３は内側へ延在し、すなわちシリンダ縦軸線５０のほうへ延在している。これにより、進入面６３は上部エッジ８３の領域で凹状に形成されている。進入面６３は流動方向２９（図１）においても該流動方向２９に対し垂直な方向でも凹状に湾曲している。従って、シリンダ縦軸線５０に対し垂直な断面でも進入面６３の凹状延在が生じる。
【0048】
図２６に図示した実施形態では、進入面６３は、シリンダ縦軸線５０の方向にも湾曲して延在する上部エッジ８４を有している。上部エッジ８４はカーブするように形成され、外側へ落ち込んでいる２つの側部部分８５と、円弧状の中央部分８６とを有している。これら部分８５と８６の間には隆起部８７が形成されている。
【0049】
図２７は分割要素９０の他の実施形態を示している。分割要素９０は実質的に分割要素６０に対応している。しかしながら、分割要素９０では、排気口に近い充填要素の代わりに、第２の流動誘導要素９１が設けられている。この第２の流動誘導要素９１は図１１に図示した第２の流動誘導要素４８にほぼ対応している。
【0050】
図１６ないし図２４に図示した実施形態では、分割要素６０は、シリンダ２とクランクケース３との間に保持されている別個の要素として形成されている。特にクランクケース３がクランク軸７の回転軸線８に対し垂直に且つシリンダ縦軸線５０に対し平行に分割されている場合には、図２８および図２９に示したように分割要素７５はクランクケース半部分に一体成形されている。クランクケース３の両半部分の間の仕切り面７６は図２９と図３０に示されている。これにより、部品数が少ない簡潔な構成が生じる。分割要素７５は実質的に分割要素６０に対応して形成されている。分割要素７５は中空に且つ薄壁に形成されており、その結果２サイクルエンジン１が軽量になる。分割要素の壁厚ｎは有利には５ｍｍ以下であり、特に３ｍｍ以下であり、特に有利には２ｍｍ以下である。なお、壁厚ｎは特に分割要素６０の最大壁厚である。生じる中空空間８８は図３２の断面図でも示されている。さらに、分割要素７５は、射出成形法でクランクケース３を製造する際に脱型しやすいように構成されている。
【0051】
図３０が示すように、進入面はシリンダ縦軸線に対し垂直な面でも凹状に形成されている。進入面６３の上部エッジ８３は湾曲して形成され、その中央領域において中央面９３に対し間隔ｍを有しており、この間隔ｍは、上部エッジ８３の端部での（進入面６３の側部での）該上部エッジ８３と中央面９３との間隔ｌよりも小さい。なお中央面９３とは、シリンダ縦軸線５０とクランク軸７の回転軸線８とを含んでいる面である。従って、上部エッジ８３はシリンダ縦軸線５０の方向に見てシリンダ縦軸線５０のほうへ湾曲している。上部エッジ８３の湾曲部は、進入面６３に隣接している領域においてピストン５の湾曲部とは逆方向に延在している。進入面８３は２つの方向に、すなわち流動方向２９（図１）と該流動方向２９に対し横方向において凹状に湾曲している。
【0052】
分割要素７５は溢れ穴８２を有し、該溢れ穴の、クランク軸７の回転軸線８に対し平行に測った幅ｇは、上部連接棒小端部３３（図３）の厚さｂよりも小さい。幅ｇは、上部連接棒小端部３３と下部連接棒小端部３４との間の領域における連接棒６の厚さｉ（図３２を参照）よりも幾分大きいにすぎない。これにより、ピストン５のどの位置でも溢れ穴８２の自由流動横断面積は非常に小さい。分割要素７５は２分割に形成されているので、組み立ての際に連接棒６を分割要素７５の両半部分の間に挿入することができ、溢れ穴８２を貫通させて差し込む必要がない。それ故、分割要素７５の２分割により、溢れ穴８２は前記溢れ穴６５よりも位置しるしく小さく形成されていることができる。
【0053】
上記のサイズはすべて、記載した方向における構成要素の最大サイズである。
【符号の説明】
【0054】
１ ２サイクルエンジン２ シリンダ
３ クランクケース
４ 燃焼室
５ ピストン
６ 連接棒
７ クランク軸
９ クランクケース内部空間
１０ 吸気窓
１４ 掃気通路
１５ ピストンピン
１９，６２ 流動誘導要素
３１ ピストン底部
３２ クランクケースの下面