JP3199738B2 - ２ストロークサイクル多シリンダエンジン - Google Patents

２ストロークサイクル多シリンダエンジン

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JP3199738B2 JP50120393A JP50120393A JP3199738B2 JP 3199738 B2 JP3199738 B2 JP 3199738B2 JP 50120393 A JP50120393 A JP 50120393A JP 50120393 A JP50120393 A JP 50120393A JP 3199738 B2 JP3199738 B2 JP 3199738B2
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は各シリンダの排気通路にエンジン性能を制御
する回動自在な弁を組込んで構成される２ストロークサ
イクル多シリンダ内燃エンジンに関する。
多シリンダエンジンの各シリンダに連絡する排気通路
内で回動自在な弁を互いに連結させ、これを同時に動作
させる支持方法には部品の大量生産に不都合な幾つかの
問題がある。さらに、排気通路にこの弁を設けるには弁
が苛酷な環境にさらされるので、弁の設計においてはこ
の点を充分に考慮しなければならない。従来の技術でこ
の種の特徴のある弁を備えたエンジンを開示するものは
ない。独国特許第3833846号明細書にエンジンの吸気側
だけに回動自在な弁を配置したものがあるが、吸気側は
排気側と比べて環境が不利に作用する度合がはるかに小
さい。
この排気側に弁を支持するための軸受を設ける場
合、、排気側は吸気側と比べてより高温で、かつ高速の
ガスが流れるので、特に注意が必要である。これは軸受
が常に高温のガスにさらされる結果、材料の劣化が進み
易く、またそこにガスの漏洩経路が形成されるからであ
る。つまり、従来技術に示される真直ぐな側面を備えた
支持体内に配置される円筒ブッシュで構成すると、支持
体を通り抜けて流れる漏洩経路が形成されるため、多量
の漏洩が発生するのが避けられない。
また、ブッシュ、エンジンブロックおよび排気マニホ
ールドの間には比較的小さい面積の接触部分があるの
で、ブッシュからの放熱が小さく、熱伝導によってブッ
シュから遠い箇所へ熱を伝えて冷却することが期待でき
ない。これは必然的に弁に性能の低下をもたらし、また
故障を生じさせることになる。
一方、排気通路に配置される弁の動作に目を向ける
と、弁は衝撃荷重を伴いつつ、同じ動作を繰り返すこと
になる。このため、ブッシュには従来以上に強固で、か
つ安定した支持部材を設ける必要がある。
さらに、排気マニホールドとエンジンブロックとの間
にあるガスケットは局部的な荷重が作用し、また高温の
ガスに触れるのを防ぐ必要がある。この場合、ガスケッ
トはガスケット全体が覆われる位置に配置されるのが望
ましい。
このようにエンジンの吸気側に用いるように設計され
た従来の弁を排気側に適用するにあたっては多くの問題
がある。
そこで、本発明の目的は製作のために比較的簡素な構
造で、したがって加工が有利で、しかも部品の互換性が
よい弁のための支持部材を備えた内燃エンジンを提供す
ることにある。
上記目的を達成するため、１またはそれ以上の数のシ
リンダ及び前記各シリンダごとに設けられて前記各シリ
ンダと連通する複数の排気通路を有するシリンダブロッ
クと、前記各排気通路に対応して設けられるとともに前
記シリンダの配列方向に延びる共通の軸線を中心として
前記各排気通路に対してそれぞれが回動可能に支持され
た複数の弁部材とを備え、前記各排気通路が前記シリン
ダブロックの一方の側の表面まで延びている２ストロー
クサイクル内燃エンジンであって、排気マニホルドが、
前記シリンダブロックの一方の側の表面と相補的な表面
を有しており、前記排気マニホルドが、前記シリンダブ
ロックの前記一方の側の表面と前記排気マニホルドの前
記表面とを突き合わせた状態で取り外し可能に前記シリ
ンダブロックに装着されている２ストロークサイクル内
燃エンジンにおいて、前記シリンダブロックの前記一方
の側の表面には、前記シリンダの配列方向に沿って並ん
だ複数の凹部が設けられており、これら複数の凹部に
は、互いに隣接する２つの排気通路間に形成された少な
くとも１つの凹部が含まれており、軸受部材が、前記各
凹部に受け入れられており、前記軸受部材には、前記シ
リンダの配列方向に延びる貫通孔が形成されており、前
記凹部および前記軸受部材は、前記シリンダブロッの前
記一方の側の表面が前記排気マニホルドの前記表面と突
き合わされた状態で前記排気マニホルドが前記シリンダ
ブロックに取り外し可能に装着された場合に、前記軸受
部材が前記排気マニホルドにより前記凹部内で不動に支
持され、かつ、前記軸受部材の前記貫通孔同士が同軸上
に配置され、かつ、前記弁部材が一直線に並んだ前記各
軸受部材の貫通孔内に回転可能に支持されるように構成
されていることを特徴とする、２ストロークサイクル内
燃エンジンが提供される。
好ましくは、各軸受部材には各々凹部に形成される平
行な補助平面と直接接触する平行な上面および下面が備
えられる。
好ましくは、凹部の底部にはシリンダブロックの側面
にある上記の平面と平行な平面部が備えられ、さらに軸
受部材には各凹部の底部で平面部と接する補助平面が備
えられる。この凹部の底部にある平面部は底に装着され
る軸受部材と接触した状態でシリンダブロックの上記平
面との間に基準面を与える。これにより各軸受部材に形
成される貫通孔を同心を保ってシリンダブロックに取付
けることができる。平行な平面により軸受部材と凹部と
の間の接触面積を増加することができ、支持を安定させ
ると共に、ガスの漏洩経路がなくなることで密封性能を
高め、かつ厳しい排気環境での軸受部材とシリンダブロ
ックとの間の熱の移動を促し、軸受部材から離れた箇所
へ熱を伝えることが可能になる。
凹部はシリンダブロックの両端に協働する軸受部材と
共にシリンダの排気通路の両側に接して１個備えられ
る。これにより、弁部材は排気通路の両側に回動可能に
支持される。
好ましくは、排気通路はシリンダブロックの一方の側
面の平面まで延ばし、排気マニホールドは補助平面を備
えるものとする。排気通路間に形成された凹部は排気通
路の間の全区間を満たして延びる。これは製作中、凹部
を加工するために使用される切削工具が１つの排気通路
から次の排気通路へ連続して送れるようにするためであ
る。また、少なくとも排気通路の一方の端から隣接する
シリンダブロックの端面にかけて加工を続けることが望
ましい。好ましくは、この加工は端部にある排気通路か
らシリンダブロックの隣接する端面にかけて行う。シリ
ンダブロック側面の平面から寸法を均一に保って凹部を
形成するには工具軌跡を連続させるすべての凹部を一度
に加工可能な工具が望ましい。これは軸受部材が凹部に
装着され、排気マニホールドによって押付けられたと
き、各軸受部材の貫通孔を正確に心出しすると同時に、
各軸受部材の平面とシリンダブロック側面の平面との面
一を保つために重要である。
各凹部には軸受部材のためのシートを形成する。ある
いはシートとシートとの間に逃げを持つように両端に位
置するシートを形成する。これは加工時間を短縮し、さ
らに連続した長い軸受面による心出し上の問題を解消す
る効果がある。好ましくは、各弁部材には排気通路の両
面と接する軸受部材の貫通孔に回動可能に装着される両
面から突出させた差込み軸が備えられる。
この弁部材から軸受部材にかけて延びる差込み軸は同
時に回動させるために互いに連結される。この差込み軸
は、好ましくは、微量の心出し誤差を許容する固く拘束
しない方法で連結する。
この提案された構造によれば、シリンダブロック側面
に排気マニホールドを取付けた状態で排気マニホールド
とシリンダブロックとの分割線に加工中心を合わせて行
う貫通孔の中ぐり加工が不必要となる。
従来の方法では幾つかの欠点が見出だせる。第１に、
貫通孔が長く、直径が小さいため、精度の高い加工が難
しい。第２に、排気マニホールドとシリンダブロックと
は機械加工のために組立てる必要があり、第３に、シリ
ンダブロックと排気マニホールドとは別のものと交換が
できないことである。この３つの欠点はエンジンの大量
生産に不都合を生じ、好ましくない。
本発明の上記した説明は多シリンダエンジンを基本に
したものであるが、当然１個の排気口を備えた単一シリ
ンダエンジンにも適用可能である。
本発明は添付の図面に示す実際の適用例の説明からよ
り詳しく理解することができる。
図１はシリンダの排気口と連絡する弁を備えた多シリ
ンダ内燃エンジンの横断面図であり、 図２は図１の内燃エンジンの排気口部を拡大して示す
断面図であり、 図３は弁および軸受ボックスを備えた内燃エンジンを
示す側面図であり、 図４は凹部および軸受部材を示す斜視図である。
図面の図１を参照すると、シリンダブロック９を有す
る２ストロークサイクルで運転される多シリンダエンジ
ンが示されており、シリンダブロック９内にはシリンダ
11と、このシリンダ11内をコンロッド12によってクラン
クシャフト13と連結されて動くピストン10とが備えられ
る。シリンダ11の外壁に形成された排気口14は排気管17
と連絡している排気マニホールド16内の排気通路15と連
通させている。また、シリンダブロック９内には排気口
14と排気マニホールド16内の排気通路15と連絡している
連絡通路18が備えられ、この連絡通路18内には動力によ
って動作する弁19を設けている。
この弁19はシリンダブロック９の長手方向（「長手方
向」とはシリンダ11の配列方向を意味する）に延びる軸
21を中心として回転することができ、このため弁19の吸
込み口22は上下に位置を変え、排気口14の上部すなわち
入口高さを調節できるようになっている。この弁19の一
般的な構造、機能、動作は２ストロークサイクルエンジ
ンの分野ではよく知られており、ここでは詳しく触れな
い。
また、米国特許第4920932号明細書には排気ガスの放
出レベルを規制することを目的としてシリンダ内の燃焼
プロセスを制御する場合に用いられる類似の弁が開示さ
れている。
図２および図３に示すように、各連絡通路18の両側に
軸受部材24を設けており、軸受部材24には軸方向に同心
を保ってそれぞれ貫通孔25を穿っている。弁19は両側面
に反対方向を向く差込み軸30あるいはスピンドルを有
し、各々弁19に共通の回動軸21を形成するために一軸上
に配置している。この差込み軸30はそれぞれ軸受部材24
の貫通孔25内に挿入して支持される。
排気口14に備えられる隣り合う弁19の差込み軸30は同
じ軸受部材24に形成される貫通孔25にそれぞれ反対方向
から挿入して支持される。
そして、たとえば、タングとスロットとの組合わせを
用いて差込み軸30同士は互いに結合され、これにより各
弁19は同時に回動することができる。この結合構造につ
いては加工上与える公差によって差込み軸30に微量の心
ずれが生じても、これを許容できるように使用するもの
である。
図３に示すように、シリンダブロック９の左側端面に
ある弁19の差込み軸30は、特に、それの反対側および他
の弁19に形成される差込み軸30よりも長く形成される。
また、差込み軸30の端部にはモータの駆動軸に形成さ
れるタングを受け入れるスロット32を設けている。これ
らの弁19はプログラムで働くECUの制御のもとで駆動さ
れるモータで同時に回動する。モータおよびその駆動軸
については本発明と直接的に関係しない手段であり、図
示を省略している。このモータはこの働きに適したもの
であれば、いずれのものでもよい。
図３に符号Ａで示す部分の軸受部材24を弁19から切離
した差込み軸30と共に取外したところを示す。軸受部材
24を除いたとき、シリンダブロック９内には互いの距離
を離して形成される２個のシート27が現われる。軸受部
材24はこの２個のシート27にわたるように装着される。
このシート27を設けることにより機械加工に要する時間
を削減でき、また加工上の公差を大きく取れる利点があ
る。
図４を参照すると、各々軸受部材24には平行を保って
いる上面35および下面36と、これらの２つの面35、36と
直角に形成される外部平面37とが備えられる。組立時に
上面35および下面36はシリンダブロック９のシート27に
形成される補助平面41、42と平面同士が広い接触面積を
保つように直接接して組立てられる。この直接接触を保
つことによりシリンダブロック９の冷却媒体通路45、46
を通る冷却媒体に軸受部材24を介して弁19の熱を効果的
に伝えることができる。
軸受部材24の内側には外部平面37と平行で、かつ上面
35および下面36と直角に形成される補助平面38が備えら
れる。各々軸受部材24の補助平面38はシート27に形成さ
れる補助平面部43と接しており、これにより軸受部材24
の貫通孔25を正確に心出しすることができる。補助平面
38はシート27の弓形に形成されるシート面47よりも充分
に小さい半径で弓形に形成される内面39を挟み、それぞ
れ上面35および下面36に滑らかにつないでいる。
上面35および下面36とシート面47とは直接接触しな
い。軸受部材24を横断する外部平面37と補助平面38との
間の寸法は、軸受部材24をシート27に装着した状態で軸
受部材24の外部平面37がシリンダブロック９の平面40
（図２参照）とほぼ面一になるように決める。
このため、平面40と平行な平面44を有する排気マニホ
ールド16をシリンダブロック９に適当な締結部材で締付
けるとき、図２に示すように、軸受部材24は排気マニホ
ールド16によって押付けられ、それぞれのシート27に固
く固定される。排気マニホールド16とシリンダブロック
９との間には従来と同じ方法でガスケットを挿入する。
このガスケットは加工時の許容公差で生じる排気マニホ
ールド16とシリンダブロック９との間のガス漏洩を効果
的に防止する。
上記した構造を用いるならば、弁を支持するのに必要
な加工を排気マニホールドの加工とは独立して行うシリ
ンダブロックの機械加工によって応じることができる。
これはエンジンの大量生産のために多大な利点をもたら
す。
シリンダブロック内に形成される軸受部材のためのシ
ート部の加工は軸受部材の各部の寸法に合わせて仕上げ
た断面形状のブローチを用いて加工することができる。
また、このシート部の加工はブローチ加工に代えてシリ
ンダブロック９の平面40と平行な軸を中心として回転す
る回転形工具を用いても加工することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−134140（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−118335（ＪＰ，Ｕ) 西独国特許出願公開3833846（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 9/00 - 11/10 F01L 1/38 F01L 1/46 F16K 1/00 - 1/54

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】１またはそれ以上の数のシリンダ（11）及
    び前記各シリンダ（11）ごとに設けられて前記各シリン
    ダと連通する複数の排気通路（15）を有するシリンダブ
    ロック（９）と、前記各排気通路（15）に対応して設け
    られるとともに前記シリンダ（11）の配列方向に延びる
    共通の軸線（21）を中心として前記各排気通路（15）に
    対してそれぞれが回動可能に支持された複数の弁部材
    （19）とを備え、前記各排気通路（15）が前記シリンダ
    ブロック（９）の一方の側の表面（40）まで延びている
    ２ストロークサイクル内燃エンジンであって、 排気マニホルド（16）が、前記シリンダブロック（９）
    の一方の側の表面（40）と相補的な表面（44）を有して
    おり、前記排気マニホルド（16）が、前記シリンダブロ
    ック（９）の前記一方の側の表面（40）と前記排気マニ
    ホルド（16）の前記表面（44）とを突き合わせた状態で
    取り外し可能に前記シリンダブロック（９）に装着され
    ている２ストロークサイクル内燃エンジンにおいて、 前記シリンダブロック（９）の前記一方の側の表面（4
    0）には、前記シリンダ（11）の配列方向に沿って並ん
    だ複数の凹部（27）が設けられており、これら複数の凹
    部（27）には、互いに隣接する２つの排気通路（15）間
    に形成された少なくとも１つの凹部（27）が含まれてお
    り、 軸受部材（24）が、前記各凹部（27）に受け入れられて
    おり、 前記軸受部材（24）には、前記シリンダ（11）の配列方
    向に延びる貫通孔（25）が形成されており、 前記凹部（27）および前記軸受部材（24）は、前記シリ
    ンダブロック（９）の前記一方の側の表面（40）が前記
    排気マニホルド（16）の前記表面（44）と突き合わされ
    た状態で前記排気マニホルド（16）が前記シリンダブロ
    ック（９）に取り外し可能に装着された場合に、前記軸
    受部材（24）が前記排気マニホルド（16）により前記凹
    部（27）内で不動に支持され、かつ、前記軸受部材（2
    4）の前記貫通孔（25）同士が同軸上に配置され、か
    つ、前記弁部材（19）が一直線に並んだ前記各軸受部材
    （24）の貫通孔（25）内に回転可能に支持されるように
    構成されていることを特徴とする、２ストロークサイク
    ル内燃エンジン。
  2. 【請求項２】前記各軸受部材（24）が、前記各凹部（2
    7）に形成された平行な補助平面（41）（42）と直接接
    触する平行な上面および下面（35）（36）を備えること
    を特徴とする、請求の範囲第１項に記載の内燃エンジ
    ン。
  3. 【請求項３】前記各凹部（27）の底部に前記シリンダブ
    ロック（９）の側面にある前記平面（40）と平行な平面
    部（43）を備え、さらに前記各軸受部材（24）が前記各
    凹部（27）の底部で前記平面部（43）と接する補助平面
    （38）を備えることを特徴とする、請求の範囲第１項ま
    たは第２項に記載の内燃エンジン。
  4. 【請求項４】前記凹部（27）は、前記シリンダブロック
    （９）の端にある排気通路（15）に対しては、その排気
    通路（15）の両側に１つずつ設けられており、この両側
    に１つずつ設けられた凹部（27）に、前記軸受部材（2
    4）が設けられていることを特徴とする、請求の範囲第
    １項から第３項のいずれか一項に記載の２ストロークサ
    イクル内燃エンジン。
  5. 【請求項５】前記シリンダブロック（９）の前記平面
    （40）と前記排気マニホールド（16）の前記平面（44）
    とが互いに平面で接することを特徴とする、請求の範囲
    第１項から第４項のいずれか一項に記載の内燃エンジ
    ン。
  6. 【請求項６】前記排気通路（15）間に形成された凹部
    （27）が、前記排気通路（15）間の全区間を満たして延
    びることを特徴とする、請求の範囲第１項から第５項の
    いずれか一項に記載の内燃エンジン。
  7. 【請求項７】前記シリンダブロック（９）の端にある排
    気通路（15）に関連する凹部（27）は、その凹部に隣接
    するシリンダブロック（９）の端面にまで延びているこ
    とを特徴とする、請求の範囲第１項から第６項のいずれ
    か一項に記載の内燃エンジン。
  8. 【請求項８】前記各弁部材（19）は、その側面から突出
    す差込軸（30）を有しており、前記差込軸（30）は前記
    各弁部材（19）が位置している排気通路（15）の側方に
    ある軸受部材（24）の貫通孔（25）内に受け入れられて
    おり、その弁部材（19）の差込軸（30）は、隣接する弁
    部材（19）の差込軸と結合され、これにより複数の弁部
    材（19）が連動するように構成されていることを特徴と
    する、請求の範囲第１項または第２項に記載の２ストロ
    ークサイクル内燃エンジン。
JP50120393A 1991-07-02 1992-07-01 ２ストロークサイクル多シリンダエンジン Expired - Fee Related JP3199738B2 (ja)

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AUPK696591 1991-07-02
AU6965 1991-07-02
PCT/AU1992/000323 WO1993001402A1 (en) 1991-07-02 1992-07-01 Multicylinder two stroke cycle engine

Publications (2)

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