JP3163546B2 - ２サイクルエンジンの排気バルブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気口に排気バルブを
臨ませる２サイクルエンジンの排気バルブ装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の排気バルブ装置として
は、エンジンシリンダの主排気口に連通する主排気通路
と、前記主排気口の両側方の補助排気口に連通する補助
排気通路とにそれぞれバルブを設け、これらのバルブに
よって全排気通路の断面積を変えるようにしたものがあ
る（例えば、特開昭６３−１７３８１７号公報参照）。

【０００３】この公報に示された従来の排気バルブ装置
は、エンジンが低速回転しているときには両バルブを閉
動作させて排気通路断面積を小さくし、エンジン回転数
が上昇するにしたがって両バルブを開く構造とされてい
た。なお、この装置では主排気バルブと副排気バルブと
は同時に開くように構成されていた。

【０００４】なお、主排気通路に設けられた主排気バル
ブは、略板状の弁体を主排気通路の上方で上下揺動自在
に支持させ、端部を主排気口に臨ませる構造とされてお
り、補助排気通路に設けられた副排気バルブは、シリン
ダに対して回転するロータリーバルブが用いられてい
た。そして、主排気バルブと副排気バルブとは同時に開
くように構成されていた。

【０００５】すなわち、従来の排気バルブ装置では、排
気通路断面積はエンジンが低速回転しているときには小
さく、回転数が上昇するにしたがって大きくなる。この
ため、エンジン回転数に見合った排気通路断面積が得ら
れることになり、全回転域にわたって高出力が得られる
ようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した従
来の排気バルブ装置では、主排気バルブが一枚の板状部
材から構成されており、それが副排気バルブと連動する
ので、エンジンの排気時期を正確に制御することが困難
であった。

【０００７】すなわち、板状部材を上下に揺動させる構
成を採ると動作が緩慢となるので、急加速時などで主排
気バルブを全開にするときに排気時期を速やかに速める
ことができない。また、板状部材を主排気口に対して接
離するように進退させ、排気時期を大きな変化量をもっ
て瞬間的に速めるようにすることも考えられるが、一度
に全閉状態から全開状態となってしまい、エンジン回転
数が中速域のときに排気時期が速くなり過ぎてしまう。

【０００８】また、従来の排気バルブ装置では、主排気
通路の側方に補助排気通路を設けて排気通路断面積をエ
ンジン回転数に見合った大きさに変えるようにしても、
必ずしも全回転域にわたって高出力は得られなかった。
これは、エンジン回転数が中速域のときに主排気バルブ
と副排気バルブとが同時に開動作することに起因してい
ると考えられる。

【０００９】すなわち、補助排気通路は主排気通路に較
べて細くしかも曲がって形成されている関係から排気が
流れるに当たって抵抗が大きく、この補助排気通路が全
閉状態から開くときに同時に主排気通路が広くなると、
排気は主に主排気通路へ流れて補助排気通路へは少量し
か流れなくなるからである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
に係る２サイクルエンジンの排気バルブ装置は、シリン
ダ軸線方向に沿って並設されて主排気口に臨み、エンジ
ン回転数に応じて突出量が変えられ排気時期を変える低
速域用主排気バルブおよび高速域用主排気バルブと、前
記主排気口側方の補助排気口に臨み通路断面積を変える
一対の副排気バルブと、前記両主排気バルブおよび副排
気バルブを駆動する一つの排気バルブ駆動機構とを備
え、この排気バルブ駆動機構は、回転軸の回転を往復運
動に変える構造であって、低速域用主排気バルブのみが
開閉して高速域用主排気バルブの開動作を遅らせる遊動
行程と、両主排気バルブが一体的に開閉する連動行程と
を有するカム機構によって構成したものである。

【００１１】請求項２に記載した発明に係る２サイクル
エンジンの排気バルブ装置は、請求項１に記載した発明
に係る２サイクルエンジンの排気バルブ装置において、
排気バルブ駆動機構は、エンジン回転数が設定回転数よ
り小さいときには全バルブを全閉状態とし、設定回転数
を上回ったときに副排気バルブを最初に開動作させ、そ
の後、エンジン回転数が一定値だけ上昇したときに低速
域用主排気バルブを開動作させ、その後、さらにエンジ
ン回転数が一定値だけ上昇したときに高速域用主排気バ
ルブを開動作させる構造としたものである。

【００１２】

【作用】請求項１に記載した発明に係る２サイクルエン
ジンの排気バルブ装置では、主排気通路に設けられる主
排気バルブが低速域用主排気バルブと高速域用主排気バ
ルブの２つとなるので、それらをエンジン回転数に応じ
て順次開動作させることにより、排気時期を大きな変化
量をもって瞬間的に速める構成を採りつつ、排気時期制
御が正確になる。また、一つの主排気バルブと副排気バ
ルブとをそれぞれ専用の駆動機構によって個々に開閉さ
せる構造に較べて、それぞれの駆動装置を連結して主・
副両排気バルブの開閉時期を連動させる連動機構が不要
になるとともに、３種類の排気バルブを互いに関連付け
て開閉させる開閉制御を簡単に行うことができる。

【００１３】請求項２に記載した発明に係る２サイクル
エンジンの排気バルブ装置では、副排気バルブが開動作
して補助排気通路が全閉状態から開くときには、主排気
通路は低速域用主排気バルブおよび高速域用主排気バル
ブが閉じられて断面積が比較的小さい状態であるから、
比較的抵抗の大きい補助排気通路へ強制的に排気が流さ
れる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図１２
によって詳細に説明する。図１は本発明に係る排気バル
ブ装置を装着した２サイクルエンジンの断面図、図２は
本発明に係る排気バルブ装置の主排気バルブ駆動部を拡
大して示す断面図、図３は図１におけるIII−III線断面
図、図４は図１におけるIV−IV線断面図、図５は本発明
に係る排気バルブ装置の副排気バルブ駆動部を拡大して
示す断面図で、同図は図３におけるV−V線断面図であ
る。図６は主排気バルブの断面図、図７は図１における
カバーを外した状態のＡ矢視図である。

【００１５】図８は排気バルブ駆動機構の分解斜視図、
図９は低速域用主排気バルブの動作を説明するための断
面図で、同図（ａ）は全閉状態を示し、同図（ｂ）は開
き始めるときの状態を示し、同図（ｃ）は全開状態を示
し、同図（ｄ）は副排気バルブが全開となったときの状
態を示す。

【００１６】図１０は高速域用主排気バルブの動作を説
明するための断面図で、同図（ａ）は全閉状態を示し、
同図（ｂ）は開き始めるときの状態を示し、同図（ｃ）
は全開状態を示し、同図（ｄ）は副排気バルブが全開と
なったときの状態を示す。図１１はエンジン回転数と本
発明に係る排気バルブ装置のバルブストローク量との関
係を示すグラフ、図１２は主排気通路での排気時期変化
を示すグラフ、図１３は本発明に係る排気バルブ装置を
装着したエンジンのエンジン回転数と出力との関係を示
すグラフである。

【００１７】これらの図において、１は自動二輪車用２
サイクルエンジンで、このエンジン１のクランクケース
２上にはシリンダボディ３が載置され、シリンダボディ
３にはさらにシリンダヘッド４が載置され、シリンダヘ
ッド４には点火プラグ５が設けられている。

【００１８】前記シリンダボディ３のシリンダ内にはピ
ストン６が摺動自在に設けられ、このピストン６はコン
ロッド７を介してクランク軸８のクランクアーム９に連
結されている。クランクアーム９はクランクケース２の
クランク室１０内に収容されており、このクランク室１
０はシリンダボディ３に形成された掃気通路１１を介し
てシリンダボディ３の中程に開口した掃気ポート１１ａ
に連通している。

【００１９】掃気ポート１１ａの下方位置のシリンダボ
ディ３にはクランク室１０に連通する吸気通路１２が形
成され、この吸気通路１２と対向する位置にはシリンダ
ボディ３のシリンダ内に連通する主排気通路１３が形成
され、この主排気通路１３とシリンダボディ３のシリン
ダ内との間は主排気通路１３の両側に位置する補助排気
通路１４で連通されている。

【００２０】主排気通路１３の上側（シリンダヘッド４
側）に形成されたバルブ装着穴３ａには、エンジン回転
数に応じて排気時期と主排気通路断面積とを可変するた
めの低速域用主排気バルブ１５および高速域用主排気バ
ルブ１６がシリンダ軸線方向に沿って並べられた状態で
装着されている。

【００２１】なお、前記２つの主排気バルブのうち高速
域用主排気バルブ１６は、主排気通路１３のシリンダ開
口部１３ａにおけるシリンダヘッド４側となる部位に臨
むように配置され、低速域用主排気バルブ１５は前記高
速域用主排気バルブ１６の下側（クランク軸側）となる
部位に配置されている。

【００２２】前記低速域用主排気バルブ１５は、図８に
示すように、略板状に形成された弁体１５ａと棒状の弁
軸１５ｂとからなり、弁軸１５ｂが後述する高速域用主
排気バルブ１６に支持されている。そして、前記弁軸１
５ｂの後端には、後述する排気バルブ駆動機構とこの低
速域用主排気バルブ１５とを連結するための第１作動ブ
ロック１７が取付けねじ１７ａによって取付けられてい
る。

【００２３】また、前記弁体１５ａの排気通路側端部
（先端１５ｃ）は、主排気通路１３の形状に合せた形状
に形成されている。

【００２４】前記第１作動ブロック１７は、図８に示す
ように、前記弁軸１５ｂに取付けられる本体１７ｂと、
この本体１７ｂに突設された開側突起１７ｃ，閉側突起
１７ｄとから構成されている。すなわち、この第１作動
ブロック１７と低速域用主排気バルブ１５は一体となっ
て進退することになる。また、前記両突起１７ｃ，１７
ｄの下面には図９に示すように、円弧面１７ｅ，１７ｆ
が形成されている。

【００２５】前記高速域用主排気バルブ１６は、図８に
示すように、略板状に形成された弁体１６ａと、シリン
ダボディ３のバルブ装着穴３ａに嵌挿されるバルブガイ
ド１６ｂと、このバルブガイド１６ｂにねじ止めされた
第２作動ブロック１８とから構成されている。また、弁
体１６ａの排気通路側端部（先端１６ｃ）は、前記低速
域用主排気バルブ１５と同様にして主排気通路１３の形
状に合わせた形状に形成されている。そして、第２作動
ブロック１８が後述する排気バルブ駆動機構に連結され
ている。

【００２６】さらに、前記バルブガイド１６ｂと第２作
動ブロック１８には、前記低速域用主排気バルブ１５の
弁軸１５ｂが進退自在に支持されている。

【００２７】前記第２作動ブロック１８は、前記バルブ
ガイド１６ｂに取付けねじ１８ａによって固定される本
体１８ｂと、この本体１８ｂに一体に形成された連結部
１８ｃとから形成されている。

【００２８】そして、連結部１８ｃには、図２に示すよ
うに、その下部に上下２段の円弧面１８ｄ，１８ｅが形
成されると共に、前記第１作動ブロック１７と同様にし
て開側突起１８ｆと閉側突起１８ｇとが形成されてい
る。

【００２９】このように構成された低速域用主排気バル
ブ１５と高速域用主排気バルブ１６とを主排気通路１３
に対して進退させてバルブストローク量を変えること
で、排気時期と主排気通路１３の通路断面積とが変えら
れることになる。

【００３０】また、本実施例で示したように、これらの
主排気バルブ１５，１６の弁体１５ａ，１６ａを板状に
形成することで、断面積が大きい主排気通路１３におい
て排気時期と通路断面積を容易に可変することができる
ようになる。

【００３１】前記補助排気通路１４の上側には、柱状の
副排気バルブ１９が前記低，高速域用主排気バルブ１
５，１６と同様にして補助排気通路１４内にシリンダ開
口部１４ａ方向に進退可能に設けられ、この副排気バル
ブ１９のバルブストローク量で補助排気通路１４の通路
断面積を可変するようになっている。

【００３２】この副排気バルブ１９は、図８に示すよう
に、柱状の弁体１９ａおよび弁軸１９ｂとを備え、弁軸
１９ｂがバルブガイド１９ｃによってシリンダボディ３
に進退自在に支持されている。また、この副排気バルブ
１９は、弁軸１９ｂに立設されたピン１９ｄを介して後
述する排気バルブ駆動機構に連結されており、エンジン
回転数に応じて開閉動作される。

【００３３】このように副排気バルブ１９を柱状に形成
し、その先端部１９ｅの断面を略通路断面と一致させる
ことで、バルブ自体の成形が容易であると共に、バルブ
孔加工が容易であり、さらに補助排気通路１４と主排気
通路１３との間の隔壁２０の強度にも影響を及ぼすこと
が軽減される。

【００３４】上述した低速域用主排気バルブ１５と、高
速域用主排気バルブ１６と、副排気バルブ１９は、一つ
の排気バルブ駆動機構２１によって駆動される。

【００３５】この排気バルブ駆動機構２１は、図８に示
すように形成されており、１本のシャフト２２の回転を
往復運動に変えて前記３種の排気バルブを駆動するカム
機構によって構成している。すなわち、シャフト２２の
回転角度をエンジン回転数に応じて変えることによって
前記３種の排気バルブを所定タイミングをもって開動作
させるように構成されている。

【００３６】前記シャフト２２は、シリンダ軸と直交す
る方向に配置され、低速域用主排気バルブ１５の第１作
動ブロック１７と連結される駆動板２３と、高速域用主
排気バルブ１６の第２作動ブロック１８と連結される駆
動ブロック２４と、副排気バルブ１９のピン１９ｄが係
合する駆動フォーク２５等が固着されている。

【００３７】また、このシャフト２２の軸端部には、こ
のシャフト２２の回転角度をエンジン回転数に応じて変
えるための駆動装置（図示せず）が連結されている。

【００３８】前記駆動板２３は、外周部の一部が段差を
もって切り欠かれた扇状とされ、外周部には前記第１作
動ブロック１７の両突起１７ｃ，１７ｄどうしの間に係
入する押圧部２３ａが形成されている。なお、この押圧
部２３ａの外周縁を構成する円弧の中心は、シャフト１
９の回転中心と同一とされており、しかも、その円弧
は、前記両突起１７ｃ，１７ｄの下面に形成された円弧
面１７ｅ，１７ｆと曲率が略等しくなるように形成され
ている。

【００３９】前記駆動ブロック２４は、前記第２作動ブ
ロック１８の両突起１８ｆ，１８ｇに当接する押圧部２
４ａと、第２作動ブロック１８の下側の円弧面１８ｅに
摺接する扇状部２４ｂとが一体に形成されている。

【００４０】なお、前記押圧部２４ａは、その先端面が
第２作動ブロック１８の上側の円弧面１８ｄに摺接する
円弧面とされている。また、扇状部２４ｂの外周面は、
前記円弧面１８ｅと曲率が略等しくなる円弧面とされて
いる。

【００４１】前記駆動フォーク２５は、副排気バルブ１
９のピン１９ｄが嵌入される溝２５ａが形成されてお
り、シャフト２２の回転動作を往復動作に変えて副排気
バルブ１９を進退させるように構成されている。

【００４２】このように構成された排気バルブ駆動機構
２１によれば、シャフト２２を回動させることで、低速
域用主排気バルブ１５，高速域用主排気バルブ１６およ
び副排気バルブ１９が連動して進退することになる。

【００４３】副排気バルブ１９はシャフト２２の回動動
作と共に進退して開閉し、低速域用主排気バルブ１５と
高速域用主排気バルブ１６は、前記第１作動ブロック１
７および駆動板２３，第２作動ブロック１８および駆動
ブロック２４による時間差駆動構造によって副排気バル
ブ１９が所定開度だけ開いた状態で順次開閉することに
なる。

【００４４】また、高速域用主排気バルブ１６の駆動系
は、シャフト２２の回転量に対する開度変化量（バルブ
ストローク量）が低速域用主排気バルブ１５のそれと略
等しくなるように構成されている。すなわち、高速域用
主排気バルブ１６が開閉するときには、高速域用主排気
バルブ１６と低速域用主排気バルブ１５とは同一量をも
って開閉することになる。

【００４５】なお、図１および図２において２６は前記
排気バルブ駆動機構２１を覆うように収納するカバー
で、エンジン１のシリンダボディ３に固定されている。

【００４６】次に、前記３種類の排気バルブの動作を図
９（ａ）〜（ｄ）および図１０（ａ）〜（ｄ）によって
説明する。

【００４７】エンジン回転数が設定回転数以下の低速域
のときには、排気バルブ駆動機構２１のシャフト２２が
図２において右回転され、低速域用主排気バルブ１５，
高速域用主排気バルブ１６および副排気バルブ１９は全
閉とされる。低速域用主排気バルブ１５の全閉状態を図
９（ａ）に示し、高速域用主排気バルブ１６の全閉状態
を図１０（ａ）に示す。

【００４８】このときには、副排気バルブ１９はシャフ
ト２２の駆動フォーク２５によって補助排気通路１４の
シリンダ開口部１４ａ側へ前進されている。また、駆動
板２３の押圧部２３ａは、先端の円弧面が第１作動ブロ
ック１７の円弧面１７ｆに接している。なお、このとき
のエンジン１の排気時期は、低速運転に適するように比
較的遅く設定される。全閉時の各排気バルブの先端の位
置を図２および図５において二点鎖線ａで示す。図５に
示した副排気バルブ１９の全閉位置は、副排気バルブ１
９の先端部１９ｅが補助排気通路１４の底壁から僅かに
離間した位置とされているが、その位置に副排気バルブ
１９が前進することにより補助排気通路は全閉状態と同
等の状態となるので、作用効果上はなんら問題はない。
なお、本実施例では、補助排気通路１４が上述したよう
に略全閉状態となるときの副排気バルブ１９の位置を、
単に全閉位置として説明した。

【００４９】エンジン回転数が設定回転数より上回って
エンジンが中速回転するようになると、図９（ｂ）およ
び図１０（ｂ）に示すようにシャフト２２が左回りに回
転される。このときには、シャフト２２の回転動作と共
に副排気バルブ１９が開動作されて排気の一部が強制的
に補助排気通路１４へ流されるようになる。

【００５０】このときのエンジン回転数を図１１中にＲ
₁ で示す。なお、図１１中直線ａは副排気バルブ１９の
開度変化を示し、直線ｂは低速域用主排気バルブ１５の
開度変化を示し、直線ｃは高速域用主排気バルブ１６の
開度変化を示す。

【００５１】また、シャフト２２と共に駆動板２３およ
び駆動ブロック２４も回転動作するが、押圧部２３ａが
第１作動ブロック１７の円弧面１７ｆに摺接し、押圧部
２４ａが第２作動ブロック１８の円弧面１８ｄに摺接す
るため、このときには低速域用主排気バルブ１５および
高速域用主排気バルブ１６は全閉位置に保たれる。すな
わち、低速域用主排気バルブ１５や高速域用主排気バル
ブ１６が開く前に副排気バルブ１９が開くことになる。

【００５２】なお、この状態で低速域用主排気バルブ１
５や高速域用主排気バルブ１６に排気圧力が加わって第
１作動ブロック１７や第２作動ブロック１８が図９，図
１０において左方へ付勢されたとしても、押圧部２３
ａ，２４ａが前記円弧面１７ｆ，１８ｄに当接してスト
ッパーとして機能するので、第１作動ブロック１７およ
び第２作動ブロック１８は移動を規制される。

【００５３】そして、エンジン回転数が上昇するにした
がってシャフト２２がさらに左回転すると、図９（ｂ）
に示すようになる。

【００５４】すなわち、駆動板２３の段差部（押圧部２
３ａの左側部）が第１作動ブロック１７の開側突起１７
ｃに当接し、第１作動ブロック１７を図９中左側へ付勢
するようになる。このとき、高速域用主排気バルブ１６
を駆動する駆動ブロック２４は、押圧部２４ａの位置が
図１０（ａ）中二点鎖線Ａで示す位置となる。なお、こ
のときのシャフト２２の回転角度は、本実施例の装置で
は約２８°である。また、このときの副排気バルブ１９
の先端の位置を図５において二点鎖線ｂで示し、低速域
用主排気バルブ１５が開動作を開始するときのエンジン
回転数を図１１および図１２中にＲ₂ で示す。

【００５５】このように第１作動ブロック１７が付勢さ
れるようになったとしても、駆動ブロック２４の押圧部
２４ａが第２作動ブロック１８の円弧面１８ｄに摺接す
る関係から、高速域用主排気バルブ１６は全閉状態に保
たれる。この状態から後述するように高速域用主排気バ
ルブ１６が開くようになるまでの行程が本発明に係る遊
動行程を構成している。

【００５６】エンジン回転数が上昇してシャフト２２が
図９（ｂ）で示した位置からさらに左回転すると、第１
作動ブロック１７が図９において左側へ移動し、その移
動分だけ低速域用主排気バルブ１５が開くことになる。

【００５７】このように、第１作動ブロック１７が移動
して低速域用主排気バルブ１５が開動作することで、主
排気通路１３の通路断面積が広がると共に、排気時期が
大きな変化量をもって瞬間的に速められることになる。

【００５８】さらにエンジン回転数が上昇すると、次に
高速域用主排気バルブ１６が開動作を開始する。すなわ
ち、図１０（ｂ）に示すように駆動ブロック２４の押圧
部２４ａが第２作動ブロック１８の開側突起１８ｆを付
勢し、第２作動ブロック１８が図１０において左側に移
動するようになる。そして、この第２作動ブロック１８
の移動分だけ高速域用主排気バルブ１６が開くことにな
る。また、作動ブロック２４の扇状部２４ｂは、第２作
動ブロック１８の下側の円弧面１８ｅに摺接するように
なる。このように高速域用主排気バルブ１６が低速域用
主排気バルブ１５と一体的に開閉する行程が本発明に係
る連動行程を構成している。

【００５９】高速域用主排気バルブ１６が開くと、主排
気通路１３の通路断面積がさらに広がると共に、図１２
に示すように、排気時期が再び大きな変化量をもって瞬
間的に速められることになる。

【００６０】なお、このときのシャフト２２の回転角度
は、本実施例の装置では約５１°である。また、このと
きの副排気バルブ１９の先端の位置を図５において二点
鎖線ｃで示し、低速域用主排気バルブ１５の先端の位置
を図２において二点鎖線ｂで示す。なお、高速域用主排
気バルブ１６が開動作を開始するときのエンジン回転数
を図１１および図１２中にＲ₃ で示す。

【００６１】その後、図９（ｃ）に示すように第１作動
ブロック１７の開側突起１７ｃがカバー２６に当接する
までシャフト２２が回転することによって、低速域用主
排気バルブ１５が全開となる。

【００６２】また、このときには高速域用主排気バルブ
１６も全開となる。すなわち、図１０（ｃ）に示すよう
に、駆動ブロック２４の押圧部２４ａが第２作動ブロッ
ク１８の開側突起１８ｆから外れ、その開側突起１８ｆ
に形成された円弧面１８ｄに沿うようになる。

【００６３】このときには、排気時期が最も速くなると
共に全排気通路断面積が最大となり、エンジンが全開運
転しているときに高出力が得やすくなる。

【００６４】このときの副排気バルブ１９の先端の位置
は、図５中二点鎖線ｄで示した位置となる。また、低速
域用主排気バルブ１５および高速域用主排気バルブ１６
の先端の位置は、図２に実線で示した位置となる。な
お、低速域用主排気バルブ１５および高速域用主排気バ
ルブ１６が全開となるときのシャフト２２の回転角度
は、本実施例の装置では約６４°である。そのときのエ
ンジン回転数を図１１中にＲ₄ で示す。

【００６５】その後、さらにエンジン回転数が上昇して
図９（ｄ）および図１０（ｄ）に示すようにシャフト２
２が回転することによって、副排気バルブ１９が全開と
なる。このときの副排気バルブ１９の先端の位置は、図
５に実線で示した位置となる。また、副排気バルブ１９
が全開になるときのシャフト２２の回転角度は、本実施
例の装置では約８０°である。

【００６６】なお、低速域用主排気バルブ１５および高
速域用主排気バルブ１６が全開となってから副排気バル
ブ１９が全開となるまでの間は、駆動板２３の押圧部２
３ａが第１作動ブロック１７の円弧面１７ｃに摺接し、
駆動ブロック２４の押圧部２４ａが第２作動ブロック１
８における開側突起１８ｆの下側の円弧面１８ｄに摺接
することになる。

【００６７】そして、全開運転状態からエンジン回転数
が低下すると、最初に副排気バルブ１９が閉まり始め、
引き続いて低速域用主排気バルブ１５と高速域用主排気
バルブ１６とが略同時に閉まり始める。エンジン回転数
がさらに低下すると、高速域用主排気バルブ１６が全閉
となってから低速域用主排気バルブ１５が全閉となり、
最後に副排気バルブ１９が全閉となる。

【００６８】低速域用主排気バルブ１５が閉動作すると
きには、駆動板２３の押圧部２３ａが第１作動ブロック
１７の閉側突起１７ｄを押すことになる。また、高速域
用主排気バルブ１６が閉動作するときには、駆動ブロッ
ク２４の押圧部２４ａが第２作動ブロック１８の閉側突
起１８ｇを押すことになる。

【００６９】上述したように構成されたエンジン１にお
いては、排気時期としては、低速域用主排気バルブ１５
が開き始める回転数Ｒ₂ のときに速まり、高速域用主排
気バルブ１６が開き始める回転数Ｒ3 のときに再び速
まることになる。なお、両主排気バルブが全開となって
からは一定となる。

【００７０】したがって、本発明の排気バルブ装置によ
れば、副排気バルブ１９が開動作して補助排気通路１４
が全閉状態から開くときには、主排気通路１３は低速域
用主排気バルブ１５および高速域用主排気バルブ１６が
閉じられて断面積が比較的小さい状態であるから、比較
的抵抗の大きい補助排気通路１４へ強制的に排気が流さ
れることになる。このため、エンジン回転数が中速域の
ときに排気が円滑に排出されるようになる。また、一つ
の排気バルブ駆動機構２１によって低速域用主排気バル
ブ１５と、高速域用主排気バルブ１６と、副排気バルブ
１９とを駆動しているから、二つの主排気バルブ１５，
１６と副排気バルブ１９とをそれぞれ専用の駆動機構に
よって個々に開閉させる構造に較べて、それぞれの駆動
装置を連結して主・副両排気バルブの開閉時期を連動さ
せる連動機構などが不要であるから、構造が簡単にな
る。これとともに、３種類の排気バルブ１５，１６，１
９を互いに関連付けて開閉させる開閉制御を簡単に行う
ことができる。

【００７１】なお、本発明に係る排気バルブ装置を装着
した２サイクルエンジンでは、図１３中に実線で示す出
力特性が得られた。図１３中破線は排気バルブを全く装
着しない場合、一点鎖線は主排気バルブを一つだけ装着
した場合、二点鎖線は一つの主排気バルブと副排気バル
ブとを装着した場合を示す。

【００７２】図１３に示すように、本発明の構成を採る
と低，中速域において高出力が得られることが分かる。

【００７３】また、本実施例では低速域用主排気バルブ
１５，高速域用主排気バルブ１６および副排気バルブ１
９の駆動は排気バルブ駆動機構２１のシャフト２２の回
転で行われる関係から、排気バルブ駆動機構２１を簡単
な構造とすることができ、しかも、部品の共通化が図ら
れ、部品の増加を最小限に抑えることができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明に係る２サイクルエンジンの排気バルブ装置は、シ
リンダ軸線方向に沿って並設されて主排気口に臨み、エ
ンジン回転数に応じて突出量が変えられ排気時期を変え
る低速域用主排気バルブおよび高速域用主排気バルブ
と、前記主排気口側方の補助排気口に臨み通路断面積を
変える一対の副排気バルブと、前記両主排気バルブおよ
び副排気バルブを駆動する一つの排気バルブ駆動機構と
を備え、この排気バルブ駆動機構は、回転軸の回転を往
復運動に変える構造であって、低速域用主排気バルブの
みが開閉して高速域用主排気バルブの開動作を遅らせる
遊動行程と、両主排気バルブが一体的に開閉する連動行
程とを有するカム機構によって構成したため、主排気通
路に設けられる主排気バルブが低速域用主排気バルブと
高速域用主排気バルブの２つとなるので、それらをエン
ジン回転数に応じて順次開動作させることにより、排気
時期を大きな変化量をもって瞬間的に速める構成を採り
つつ、排気時期制御が正確になる。

【００７５】したがって、応答性のよいエンジンが得ら
れる。また、二つの主排気バルブと副排気バルブとをそ
れぞれ専用の駆動機構によって個々に開閉させる構造に
較べて、それぞれの駆動装置を連結して主・副両排気バ
ルブの開閉時期を連動させる連動機構などが不要で、構
造が簡単になる。これとともに、３種類の排気バルブの
それぞれの開閉時期・開度を一つの排気バルブ駆動機構
によって決めることができるから、各排気バルブを互い
に関連付けて開閉させる開閉制御を簡単に行うことがで
きる。

【００７６】請求項２に記載した発明に係る２サイクル
エンジンの排気バルブ装置は、請求項１に記載した発明
に係る２サイクルエンジンの排気バルブ装置において、
排気バルブ駆動機構は、エンジン回転数が設定回転数よ
り小さいときには全バルブを全閉状態とし、設定回転数
を上回ったときに副排気バルブを最初に開動作させ、そ
の後、エンジン回転数が一定値だけ上昇したときに低速
域用主排気バルブを開動作させ、その後、さらにエンジ
ン回転数が一定値だけ上昇したときに高速域用主排気バ
ルブを開動作させる構造としたため、副排気バルブが開
動作して補助排気通路が全閉状態から開くときには、主
排気通路は低速域用主排気バルブおよび高速域用主排気
バルブが閉じられて断面積が比較的小さい状態であるか
ら、比較的抵抗の大きい補助排気通路へ強制的に排気が
流される。

【００７７】したがって、エンジン回転数が中速域のと
きにも排気が円滑に排出されるようになって高出力を得
られるので、拡いエンジン回転域にわたって高出力が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気バルブ装置を装着した２サイ
クルエンジンの断面図である。

【図２】本発明に係る排気バルブ装置の主排気バルブ駆
動部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１におけるIII−III線断面図である。

【図４】図１におけるIV−IV線断面図である。

【図５】本発明に係る排気バルブ装置の副排気バルブ駆
動部を拡大して示す断面図である。

【図６】主排気バルブの断面図である。

【図７】図１におけるカバーを外した状態のＡ矢視図で
ある。

【図８】排気バルブ駆動機構の分解斜視図である。

【図９】低速域用主排気バルブの動作を説明するための
断面図で、同図（ａ）は全閉状態を示し、同図（ｂ）は
開き始めるときの状態を示し、同図（ｃ）は全開状態を
示し、同図（ｄ）は副排気バルブが全開となったときの
状態を示す。

【図１０】高速域用主排気バルブの動作を説明するため
の断面図で、同図（ａ）は全閉状態を示し、同図（ｂ）
は開き始めるときの状態を示し、同図（ｃ）は全開状態
を示し、同図（ｄ）は副排気バルブが全開となったとき
の状態を示す。

【図１１】エンジン回転数と本発明に係る排気バルブ装
置のバルブストローク量との関係を示すグラフである。

【図１２】主排気通路での排気時期変化を示すグラフで
ある。

【図１３】本発明に係る排気バルブ装置を装着したエン
ジンのエンジン回転数と出力との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ エンジン １３ 主排気通路 １４ 補助排気通路 １５ 低速域用主排気バルブ １６ 高速域用主排気バルブ １７ 作動ブロック １８ 作動ブロック １９ 副排気バルブ ２１ バルブ駆動機構 ２３ 駆動板 ２４ 駆動ブロック ２５ 駆動フォーク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ軸線方向に沿って並設されて主
   排気口に臨み、エンジン回転数に応じて突出量が変えら
   れ排気時期を変える低速域用主排気バルブおよび高速域
   用主排気バルブと、前記主排気口側方の補助排気口に臨
   み通路断面積を変える一対の副排気バルブと、前記両主
   排気バルブおよび副排気バルブを駆動する一つの排気バ
   ルブ駆動機構とを備え、この排気バルブ駆動機構は、回
   転軸の回転を往復運動に変える構造であって、低速域用
   主排気バルブのみが開閉して高速域用主排気バルブの開
   動作を遅らせる遊動行程と、両主排気バルブが一体的に
   開閉する連動行程とを有するカム機構によって構成した
   ことを特徴とする２サイクルエンジンの排気バルブ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の２サイクルエンジンの排
   気バルブ装置において、排気バルブ駆動機構は、エンジ
   ン回転数が設定回転数より小さいときには全バルブを全
   閉状態とし、設定回転数を上回ったときに副排気バルブ
   を最初に開動作させ、その後、エンジン回転数が一定値
   だけ上昇したときに低速域用主排気バルブを開動作さ
   せ、その後、さらにエンジン回転数が一定値だけ上昇し
   たときに高速域用主排気バルブを開動作させる構造とし
   たことを特徴とする２サイクルエンジンの排気バルブ装
   置。