JP2535702Y2 - 機械式アクチュエータ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】本考案は機械式アクチュエー
タ装置に関し、詳しくは複数の制御対象を動作させるた
めの機械式アクチュエータ装置の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】複数の制御対象、例えば排気容量可変装
置と排気タイミング可変装置とを備えた２サイクルエン
ジンの排気制御装置は、一例として自動二輪車に搭載さ
れる２サイクルエンジンにおいて採用されており、第３
図は上記排気制御装置を備えた２サイクルエンジン１を
概念的に示したものである。排気容量可変装置１０は、
排気通路２に連通するチャンバ１１を形成するととも
に、排気通路２とチャンバ１１との間に弁体１２を配設
し、該弁体１２をエンジン１の低速回転数域で開成し、
中高速回転数域で閉成することによって排気脈動のマッ
チングを図っている。また、排気タイミング可変装置２
０は、排気通路２に対し、弁体２１を出没自在に配設す
るとともに、該弁体２１をエンジン１の低中速回転数域
で突出させ、排気口３の上部を閉塞して排気タイミング
を遅くし、エンジン１の高速回転数域で没入させ、排気
口３の上部を開成して排気タイミングを早くし、各回転
数域での最適な圧縮比を得ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記排気容
量可変装置１０における弁体１２と、上記排気タイミン
グ可変装置２０における弁体２１とを各々動作させるた
めのアクチュエータとしては、クランク軸４を回転数が
所定以上になったとき駆動され、該軸４の回転力を利用
して回動プレ―トを所定角度回動させ、該プレ―トの回
動動作をリンクを介して弁体１２，２１に伝達し、もっ
て弁体１２，２１を作動させるものが採用されている。
ところが、弁体１２，２１の好ましい作動タイミングは
必ずしも一致していない。したがって、弁体１２，２１
を１つのアクチュエ―タで作動させるためには、弁体１
２，２１間に遅延機構等を介在させて作動タイミングを
ずらすか、２つのアクチュエ―タでそれぞれの弁体１
２，２１を独立して作動させる必要がある。 しかし、
前者の場合には、遅延機構が複雑となり、それに伴って
信頼性が低下する虞れがあり、後者の場合には、アクチ
ュエ―タが大型となってエンジンのコンパクト化にとっ
て不利となる。本考案の目的は、上記実状に鑑みて、可
及的な小型化を達成しつつ、複数の制御対象を動作させ
得る機械式アクチュエータ装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本考案に関わる
機械式アクチュエータ装置は、クランク軸に並設され両
端を回動支持されるとともに前記クランク軸の回転によ
り駆動回転される支軸に、固定プレートと遠心錘りと可
動プレートとを備えて成る第１のアクチュエータ機構
と、固定プレートと遠心錘りと可動プレートとを備えて
成る第２のアクチュエータ機構とを、前記支軸に固接さ
れて該支軸と一体に回転する固定プレートを互いに共用
しかつ該固定プレートを挟んで両側に位置する態様で並
設し、第１のアクチュエータ機構と第２のアクチュエー
タ機構とにおける各々の遠心錘りが、前記支軸の回転に
伴なう遠心力によって前記支軸の径外方向へ移動した
際、第１のアクチュエータ機構における可動プレート
と、第２のアクチュエータ機構における可動プレートと
を、互いに遠ざかる方向へ移動させることにより、各々
の可動プレートの移動動作に基づいて複数の制御対象を
動作させるよう構成されている。

【０００５】

【考案の実施の形態】以下、一実施例を示す図面に基づ
いて、本考案を詳細に説明する。図１および図２は、排
気容量可変装置と排気タイミング可変装置とを備えた２
サイクルエンジンの排気制御装置に、本考案に関わる機
械式アクチュエータ装置を適用した例を示したものであ
る。

【０００６】機械式アクチュエ―タ装置３０は、クラン
ク軸４に並設されて両端を回動支持された支軸５を有し
ているとともに、支軸５の中央に固接されて該支軸５と
一体に回転する固定プレート３１を互いに共用し、かつ
固定プレート３１を挟んで図１における左右に配設され
た、排気容量可変装置用アクチュエ―タ機構（第１のア
クチュエ―タ機構）３０ａと、排気タイミング可変装置
用アクチュエ―タ機構（第２のアクチュエ―タ機構）３
０ｂとを具備している。

【０００７】排気容量可変装置用アクチュエ―タ機構３
０ａは、固定プレート３１に対する一方の側方域（図１
中の左方域）に配設された第１の可動プレート３２を有
しており、この可動プレ―ト３２は、スプライン等によ
って支軸５に係合され、この支軸５の軸方向に移動可能
に設置されている。

【０００８】支軸５にはフランジ５ａが形成されてお
り、このフランジ５ａと可動プレ―ト３２との間にはス
プリング３３が介在され、該スプリング３３によって可
動プレ―ト３２は常時固定プレ―ト３１方向へ付勢され
ている。

【０００９】また、可動プレ―ト３２と固定プレ―ト３
１との間には、空間部が形成され、その空間部には遠心
錘りとしてのボ―ル３４が収容されており、さらに空間
部を形成する可動プレ―ト３２および固定プレ―ト３１
の側壁には、半径方向外方に向けて互いに接近するテ―
パ面、３２ａ，３１ａが形成されている。

【００１０】また、第１の可動プレート３２に対する固
定プレート３１と対向しない側方域（図１中の左方域）
には、第１の可動プレート３２に並んで第１の回動プレ
ート３５が配設されている。

【００１１】この回動プレ―ト３５は、ニ―ドルベアリ
ング３６等により、支軸５に対して回動自在に支承され
ており、該回動プレ―ト３５と可動プレ―ト３２との間
にはスラストベアリング３７が介在されている。

【００１２】回動プレ―ト３５の側面には、カム溝３５
ａが形成されている。この回動プレ―ト３５のカム溝３
５ａと相対向する位置には、ボ―ルホルダ３８が固定設
置されており、該ホルダ３８に保持されたボ―ル３９
は、上記カム溝３５ａ内に収容されている。

【００１３】また、第１の回動プレート３５の周縁部に
は、作動ロッド４０における一方の端部が係合されてい
る。上記作動ロッド４０の一端は外方側（図１中の左
方）に向けてＬ字状に曲げ形成されており、上記回動プ
レート３５における可動プレート３２と対向した側面か
ら連結されて支承され、該ロッド４０の他端は、第２図
に示したように弁体操作レバ―４１に係合されている。

【００１４】一方、排気タイミング可変装置用アクチュ
エ―タ機構３０ｂは、上述した排気容量可変装置用アク
チュエ―タ機構３０ａとほぼ同一の構造を成しており、
固定プレート３１に対する他方の側方域（図１中の右方
域）に配設された第２の可動プレート４２を有してい
る。

【００１５】この可動プレ―ト４２は、スプライン等に
より支軸５に係合され、該支軸５の軸方向に移動可能に
設置されており、また支軸５にはサ―クリップ５ｂが係
止され、このサ―クリップ５ｂと可動プレ―ト４２の間
にはスプリング４３が介在されており、該スプリング４
３によって可動プレ―ト４２は常時固定プレ―ト３１方
向へ付勢されている。

【００１６】また、可動プレ―ト４２と固定プレ―ト３
１との間には、空間部が形成され、その空間部には遠心
錘りとしてのボ―ル４４が収容されており、空間部を形
成する可動プレ―ト４２および固定プレ―ト３１の側壁
には、半径方向外方に向けて互いに接近するテ―パ面４
２ａ，３１ｂが形成されている。

【００１７】また、第２の可動プレート４２に対する固
定プレート３１と対向しない側方域（図１中の右方域）
には、第２の可動プレート４２に並んで第２の回動プレ
ート４５が配設されている。

【００１８】この回動プレ―ト４５は、ニ―ドベアリン
グ４６等によっ支軸５に回動自在に支承されており、該
回動プレ―ト４５と可動プレ―ト４２との間にはスラス
トベアリング４７が介在されている。

【００１９】回動プレ―ト４５の側面には、カム溝４５
ａが形成されている。この回動プレ―ト４５のカム溝４
５ａと相対向する位置には、ボ―ルホルダ４８が固定設
置されており、該ホルダ４８に保持されたボ―ル４９
は、上記カム溝４５ａ内に収容されている。

【００２０】また、第２の回動プレート４５の周縁部に
は、作動ロッド５０における一方の端部が係合されてい
る。上記作動ロッド５０の一端は外方側（図１中の右
方）に向けてＬ字状に曲げ形成されており、上記回動プ
レート４５における可動プレート４２と対向した側面か
ら連結されて支承され、該ロッド５０の他端は、第２図
に示したように弁体操作レバ―５１係合されている。

【００２１】なお、上述した固定プレ―ト３１の周面に
は、クランク軸４のギヤ４ａと噛合するギャ３１ｃが形
成されており、これにより固定プレ―ト３１はクランク
軸４の回転に基づいて支軸５と共に駆動回転する。

【００２２】また、上述した機械式アクチュエ―タ装置
３０では、排気タイミング可変装置用アクチュエ―タ機
構３０ｂにおけるスプリング４３のバネ常数およびセッ
ト圧を、排気容量可変装置用アクチュエ―タ機構３０ａ
におけるスプリング３３のバネ常数およびセット圧より
も大きく設定している。

【００２３】以下に、上述した機械式アクチュエ―タ装
置３０の動作態様を説明する。エンジン１０が低速回転
数域において運転されている状態では、図１に示す如く
ボ―ル３４，４４が支軸５に最も近い位置に存し、図２
に示す如く排気容量可変装置１０の弁体１２が開成さ
れ、排気通路２とチャンバ１１とが連通しているととも
に、排気タイミング可変装置２０の弁体２１が突出さ
れ、排気口３の上部が閉塞されている。

【００２４】エンジン１０の回転数が増大して中速回転
数域に達すると、排気容量可変装置用アクチュエ―タ機
構３０ａにおけるボ―ル３４が、支軸５の回転に伴って
生じる遠心力により支軸５から離れる方向（径外方向）
へ移動し、これによって可動プレ―ト３２が図１中の左
方へ移動される。

【００２５】可動プレ―ト３２が左方へ移動すること
で、回動プレ―ト３５にはスラストベアリング３７を介
して左方向への力が作用し、これによって回動プレ―ト
３５はカム溝３５ａとボ―ルホルダ３８とボ―ル３９と
の協働によるカム作用に基づいて回動される。

【００２６】回動プレ―ト３５が回動動作することで、
この回動プレ―ト３５に連係しているロッド４０が図２
中の矢印方向に押され、レバ―４１を介して弁体１２が
矢印方向へ回動されることにより、排気通路２とチャン
バ１１との間が閉塞されることとなる。

【００２７】なお、エンジン１０が中速回転数域におい
て運転されている状況では、上述したスプリング３３と
スプリング４３とのバネ常数およびセット圧の相違によ
り、排気容量可変装置用アクチュエ―タ機構３０ａのみ
が、弁体１２を動作制御するべく動作するものである。

【００２８】エンジン１０の回転数が増大して高速回転
数域に達すると、排気タイミング可変装置用アクチュエ
―タ機構３０ｂにおけるボ―ル４４が、支軸５の回転に
伴って生じる遠心力により、支軸５から離れる方向（径
外方向）へ移動し、これにより可動プレ―ト４２が図１
中の右方へ移動される。

【００２９】可動プレ―ト４２が右方へ移動すること
で、回動プレ―ト４５にはスラストベアリング４７を介
して右方向への力が作用し、これによって回動プレ―ト
４５はカム溝４５ａとボ―ルホルダ４８とボ―ル４９と
の協働によるカム作用に基づいて回動される。

【００３０】回動プレ―ト４５が回動動作することで、
この回動プレ―ト４５に連係しているロッド５０が図２
中の矢印方向に押され、レバ―５１を介して弁体２２が
矢印方向へ移動されることにより、排気口３の上部が開
成されることとなる。

【００３１】ここで、エンジン１０が高速回転数域にお
いて運転されている状況では、上述の如く排気タイミン
グ可変装置用アクチュエ―タ機構３０ｂが動作して、排
気口３の上部が開成されるとともに、先にエンジン１０
の中速回転数域において動作した排気容量可変装置用ア
クチュエ―タ機構３０ａが、そのまま動作を続けること
となり、弁体１２による排気通路２とチャンバ１１との
間の閉塞が維持されることとなる。

【００３２】なお、上記実施例では、本考案の機械式ア
クチュエ―タ装置を、２サイクルエンジンにおける排気
容量可変装置の弁体と、排気タイミング可変装置の弁体
とを作動させるために使用しているが、本考案の機械式
アクチュエ―タ装置は、２サイクルエンジンの排気制御
装置のみならず、複数の制御対象を動作させるための装
置として、様々な産業分野においても有効に適用し得る
ことは勿論である。

【００３３】

【考案の効果】以上、詳述した如く、本考案に関わる機
械式アクチュエータ装置では、クランク軸に並設して回
動支持された支軸に、第１のアクチュエータ機構と第２
のアクチュエータ機構とを、支軸に固接した固定プレー
トを互いに共用しかつ該固定プレートを挟んで両側に位
置する態様で並設し、第１のアクチュエータ機構と第２
のアクチュエータ機構とによって、独立した複数の制御
対象を各々動作させているので、遅延装置や２つのアク
チュエータを用いて複数の制御対象を異なるタイミング
で動作させていた従来の技術に比較して、機械式アクチ
ュエータ装置の可及的な小型化を達成することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に関わる機械式アクチュエータ装置を示
す断面図。

【図２】本考案に関わる機械式アクチュエータ装置を採
用して成る２サイクルエンジンの排気制御装置を示す概
念的な全体図。

【図３】排気容量装置および排気タイミング可変装置を
備えた従来の２サイクルエンジンを示す概念的な断面
図。

【符号の説明】

３０…機械式アクチュエ―タ装置、 ３０ａ…排気容量可変装置用アクチュエ―タ機構（第１
のアクチュエ―タ機構）、 ３０ｂ…排気タイミング可変装置用アクチュエ―タ機構
（第２のアクチュエ―タ機構）、 ３１…固定プレ―ト、 ３２…可動プレ―ト、 ３４…ボ―ル（遠心錘り）、 ４２…可動プレ―ト、 ４４…ボ―ル（遠心錘り）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 31/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 31/00 ３０１Ｚ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸に並設され両端を回動支
   持されるとともに前記クランク軸の回転により駆動回転
   される支軸に、固定プレートと遠心錘りと可動プレート
   とを備えて成る第１のアクチュエータ機構と、固定プレ
   ートと遠心錘りと可動プレートとを備えて成る第２のア
   クチュエータ機構とを、前記支軸に固接されて該支軸と
   一体に回転する固定プレートを互いに共用しかつ該固定
   プレートを挟んで両側に位置する態様で並設し、第１の
   アクチュエータ機構と第２のアクチュエータ機構とにお
   ける各々の遠心錘りが、前記支軸の回転に伴なう遠心力
   によって前記支軸の径外方向へ移動した際、第１のアク
   チュエータ機構における可動プレートと、第２のアクチ
   ュエータ機構における可動プレートとを、互いに遠ざか
   る方向へ移動させることにより、各々の可動プレートの
   移動動作に基づいて複数の制御対象を動作させるよう構
   成したことを特徴とする機械式アクチュエータ装置。