JP3391413B2 - ２サイクルエンジンの排気制御弁 - Google Patents
２サイクルエンジンの排気制御弁Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２サイクルエンジンに
おいてシリンダ孔の内周面に開口する排気口に設けられ
る排気制御弁に関する。 【０００２】 【従来技術】特公昭62−2137号公報および特公昭62-494
56号公報にこのような排気制御弁が示されているが、こ
の排気制御弁は、図１に略図で示すように、排気通路01
の排気口02近傍の上部に形成された収容室03に半没する
形で設けられた略鼓状の可動弁04からなり、該可動弁に
は排気通路の内面の一部を形成する切欠部05が設けられ
ている。そして可動弁の回動に応じて切欠部が回動する
ことにより、排気通路は排気口の上縁側から次第に狭ば
って行き、この結果、ピストンがシリンダ孔内周面06に
沿って上死点位置から下降する場合において、排気口が
開き始める時期すなわち排気時期が遅れてゆくこととな
る。 【０００３】２サイクルエンジンにおいては、回転速度
の上昇に対応して排気時期を早めることが出力上昇のた
めに好ましいので、一般に、上記のような排気制御弁
は、エンジンの回転速度の上昇とともに上動、すなわち
排気口縁を上げて排気時期を早める方向に動作するよう
に設定してある。 【０００４】しかしエンジンの始動時には実質的な圧縮
比が高いため大きな力を必要とし始動性低下の原因とな
るので、前記各公報記載のものにおいては、エンジン始
動時の所定低速回転域では可動弁を上動位置にして一時
的に排気時期を早め、以後回転数の上昇に応じて、可動
弁はいったん下動し、しかる後再び上動して行くように
なされている。 【０００５】この排気制御弁は、図２に特性曲線Ｘで示
すような排気口開口特性を得ようとするものである。図
２において横軸は制御因子すなわちエンジンの回転数Ｎ
であり、縦軸は排気口02の有効開口面積Ａである。ここ
に有効開口面積Ａとは、排気口02の開口面積ａを全開口
期間（排気期間）にわたってクランクアングルφで積分
した値、すなわちＡ＝∫ａｄφであらわされる値であ
る。 【０００６】図３はクランクアングルφに対する開口面
積ａの変化を、排気開始時期がｔ1の場合（実線）とｔ
2 の場合（破線）とについて示したものであり、上記有
効開口面積Ａはそれぞれ各曲線によって囲まれる面積に
よってあらわされる。この図から分るように、最適の出
力状態を得るために前述のように排気時期を早めたり遅
らせたりすることは、有効開口面積Ａを大きくしたり小
さくしたりすることにほかならない。 【０００７】しかして、図２に示すような排気口開口特
性を得るために、特公昭62−2137号公報記載の装置にお
いては、エンジン回転速度に応じて上記特性に基づいた
可動弁の目標位置を電子回路により求め、可動弁を制御
するサーボ装置に目標位置信号を出力する。また、特公
昭62-49456号公報の装置においては、エンジン回転速度
に応じて作動するアクチュエータと前記可動弁（可動壁
部材）とをリンク装置を介して連結し、該リンク装置に
より、エンジン始動時における所定低速回転域で前記可
動弁を上動位置に保持する。 【０００８】 【解決しようとする課題】図１において、可動弁04は、
切欠部05が位置05a を占める最上動位置と、切欠部05が
位置05b を占める最下動位置との間で、回動軸07のまわ
りに回動し、最上動位置において排気口02を全開させ、
最下動位置において排気口02の開口面積を最も狭くす
る。以下、上記最上動位置を可動弁の全開位置、上記最
下動位置を可動弁の全閉位置と称する。 【０００９】可動弁04が全閉位置から全開位置へ向って
回動する時、前記有効開口面積Ａは可動弁の作動角αの
増大に応じて、図４に示すように、連続的に増加して行
く。 【００１０】このような可動弁によって図２のような特
性を実現させようとすれば、図４の下部に水平な矢印で
示すように、エンジン始動時に作動角αをα1 に設定し
て有効開口面積をＡ1 にしておき、エンジン回転速度Ｎ
が増すにつれて作動角αを減少させ、いったん全閉もし
くは全閉に近い作動角α2 に戻した後、再び作動角αを
増大させて行かなければならない。 【００１１】しかし、回転速度Ｎの急激な変化に正確に
応動させて可動弁の回動方向を急激に逆転させることは
難かしく、前記特公昭62−2137号のようにサーボモータ
を電子制御するようにした場合には、構成各部の質量に
よる慣性および演算遅れのために、Ｎの変化速度の度合
に応じて図２に破線ｘ1 ，ｘ2 で示すような制御ズレを
生ずる。また、前記特公昭62-49456号のように可動弁を
機械的リンクにより制御する場合には、要求特性を満足
するための機構が非常に複雑になる。 【００１２】 【課題を解決するための手段および効果】本発明は、こ
のような不具合を解消した２サイクルエンジンの排気制
御弁の改良に係り、シリンダ孔の内周面に開口する排気
口に設けられ、上方の全開位置と下方の所定位置との間
で作動して該排気口を少なくとも部分的に開閉する弁体
を有する２サイクルエンジンの排気制御弁において、前
記弁体の下方の所定位置は、該弁体でもって前記排気口
が略全閉される位置であり、該弁体が該下方の所定全閉
位置に在る時に前記排気口の上部に対応する位置で、前
記シリンダ孔内部の排気の大部分を排気通路に排出させ
る連通口が前記弁体に設けられ、該連通口は、前記弁体
の下方所定全閉位置に在る始動時に全開し、該弁体の上
方への作動により閉鎖されるとともに、前記弁体の上昇
による前記連通口の減少する有効開口面積の大きさは、
前記弁体の増大する有効開口面積より大きく、前記連通
口の閉鎖時以降は、前記弁体の上昇に伴い有効開口面積
が増大する一方であることを特徴とするものである。 【００１３】本願請求項１記載の発明によれば、弁体が
下方の所定全閉位置に在る時に、前記排気孔の上部に対
応する位置で、シリンダ孔と排気通路が連通口を介して
連通し、該連通口は、前記所定全閉位置に在る状態で前
記シリンダ孔内部の排気の大部分を排気通路に排出させ
るように構成されているので、前記所定全閉位置に前記
弁体が在る状態では、排気口の開口面積が連通口の分増
えている。これを前述の有効開口面積について考える
と、該有効開口面積は開口期間（クランクアングル）に
依存するので、弁体の設けられた連通口による有効開口
面積の増分はかなり大きく、従ってこの排気制御弁は全
閉位置において大きな有効開口面積を有している。 【００１４】弁体が全閉位置から全開位置へ向って上昇
して行くと、該弁体と一体の連通口がシリンダ壁部分に
よって次第に閉じられて行くが、前記弁体の上部に設け
られた連通口が閉鎖されることによる開口期間に依存し
た有効開口面積の減少分と、弁体が上昇することによる
開口期間に依存した弁体下方の有効開口面積の増大分と
では、前者の方が大きいので、排気口全体の有効開口面
積は弁体の上昇に応じて減少していく。そして連通口が
完全に閉鎖されると、以後排気口全体の有効開口面積は
弁体の上昇とともに増大していく。 【００１５】従って、前記図２の特性曲線Ｘのようにエ
ンジンの回転数Ｎの如き制御因子Ｎの増大に応じて排気
口全体の有効開口面積がいったん減少した後再び増大に
転ずるような排気口開口特性を得るのに、弁体を制御因
子Ｎの増大に応じて下方の全閉位置から上方の全開位置
へ単純に上昇させるだけでよく、従来のように途中で弁
体の作動方向を逆転させる必要がないので、制御因子が
最小の状態では有効開口面積が大きく、そこから制御因
子が増大すると有効開口面積が急激に低下した後、制御
因子の増大に対応して有効開口面積が単純に増大する所
望の特性曲線に沿った、制御ズレのない正確な制御を、
比較的簡単な装置で実現することができる。 【００１６】 【実 施 例】図５は本発明による排気制御弁を備えた
２サイクルエンジン１の縦断面図、図６は図５のVI−VI
線に沿う横断面図で、２はクランクケース、３はシリン
ダブロック、４はシリンダヘッドである。シリンダブロ
ック３に形成されたシリンダ孔５の内周面に掃気口６お
よび排気口７が開口しており、シリンダ孔５内を上下に
摺動するピストン８によって開閉される。９は連接棒、
10はクランクピンである。 【００１７】ピストン８の上昇行程時に気化器11ａ、リ
ード弁11ｂを経て吸気口11からクランクケース２内に吸
入された新気が、下降行程時に圧縮され、吸気通路12，
掃気口６を経てピストン８上方のシリンダ室に送り込ま
れる。そして該シリンダ室内の既燃ガスが排気口７から
排出される。ピストン８の上昇により掃気口６次いで排
気口７が閉鎖されると、以後シリンダ室内の混合ガスが
ピストン８により圧縮され、燃焼室13に臨む点火栓14に
より着火する。 【００１８】排気口７を形成したシリンダブロック３に
排気制御弁装置15が設けられており、この排気制御弁装
置15により前述のように、排気口７の有効開口面積Ａを
運転状態に応じて変化させるようになっている。排気制
御弁装置15は、凹所16を形成したシリンダ壁部17と、凹
所16内に嵌着した排気通路部材18と、シリンダ壁部17お
よび排気通路部材18を外側から覆う蓋部材19と、凹所16
と排気通路部材18との間に挿入された弁体20とからなっ
ている。 【００１９】シリンダ壁部17に形成された凹所16の面
は、両側の平坦な端面部分22，22（図６）と、これらの
端面部分22をシリンダ孔５側で接続する回転面部分21と
によって形成されている。回転面部分21はシリンダ孔５
の排気口７部分に沿う円弧21ａ（図６）を軸線ｃのまわ
りに回転することにより得られる面である。凹所16は回
転面部分21の中央部において排気口７に連通している。 【００２０】凹所16内に嵌着される排気通路部材18は、
凹所16とほぼ相似の外形形状を有し、シリンダ壁部17に
ボルト25を介して固定された蓋部材19にボルト26を介し
て固定されている。従って排気通路部材18はシリンダ壁
部17に関して固定されて凹所16内に収納されており、凹
所16の内面と排気通路部材18の外面との間には、排気口
７の上縁７ａにより上方において所定間隔の隙間28が形
成されている。排気通路部材18と蓋部材19には排気口７
に連通する排気通路27が形成されている。 【００２１】図７は弁体20の斜視図である。弁体20は例
えばステンレス鋼板等の板金加工品からなる薄肉の殻状
部材で、１対のアーム部分29と、これらのアーム部分29
の先端どうしを連結する制御面部分30とを備えている。
アーム部分29の基端部には扁平な係合孔31が設けられて
おり、アーム部分29はこの係合孔31を弁体駆動軸32（図
６）の同様な形状に面取りされた部分に係合させて、前
記凹所16の端面部分22とこれに対向する排気通路部材18
の端面部分との間に形成された隙間に挿入されている。
従ってアーム部分29は該隙間内において弁体駆動軸32と
一体的に揺動する。弁体駆動軸32は、排気通路部材18と
蓋部材19の合わせ面に前記軸線ｃに沿わせて左右１対設
けられており、サーボモータＳにより回転駆動される。 【００２２】制御面部分30は排気口７の全巾より巾広に
形成されるとともに、前記凹所16の回転面部分21と同じ
回転面に成形されており、アーム部分29が弁体駆動軸32
と一体的に回転軸線ｃのまわりに揺動すると、これに応
じて制御面部分30は前記隙間28に自由に出入りできる。
従って制御面部分30を隙間28内に完全に収納して排気口
７を全開にしたり、制御面部分30を排気口７の上縁７ａ
から突出させて排気口７の上部を閉じたりして、運転状
態に応じて排気口７の有効開口面積を調整することがで
きる。 【００２３】なお、本実施例では、弁体20の全閉位置す
なわち弁体20の最下動位置において、排気口７が制御面
部分30により実際に全閉状態となるようにされており、
このため前記隙間28は排気口７の下縁７ｂを僅かに超え
た位置まで延びている。 【００２４】しかし、図７に示すように制御面部分30の
上縁に沿って切欠き33が設けられており、前記図１と同
様な略図で本実施例を示した図10から一層よく分るよう
に、弁体20が全閉位置に在ってもシリンダ孔５と排気通
路27は切欠き33を通じて互いに連通している。しかして
切欠き33は排気口７の上部に位置しているので、これに
よる有効開口面積Ａはかなり大きい。 【００２５】弁体20を図10の全閉位置から全開位置へ向
けて上方へ回動させていくと、制御面部分30の上部が前
記隙間28に入り込むことにより、切欠き33による開口面
積は減少し、一方、制御面部分30の下縁と排気口７の下
縁７ｂとの間に開口面積が生じこれが増大していく。図
11はこの時の有効開口面積の変化を示すグラフであり、
同図において点線曲線ａは切欠き33による有効開口面積
の減少状態を示し、点線曲線ｂは制御面部分30の下縁に
よる有効開口面積の増加状態を示す。排気口７の上部に
位置する切欠き33による有効開口面積の減少量は下部に
位置する制御面部分30下縁による有効開口面積の増大量
よりはるかに大きいので、有効開口面積は当初のＡ1 か
ら実線曲線Ｃ1 で示すように弁体20の作動各βの増大に
伴って減少して行き、切欠き33が完全に隙間28に入り込
んだところで最小値Ａ2 となり、以後は増大に転じ、実
線曲線部分Ｃ2 に沿って全開時の有効開口面積Ａ3 に達
する。 【００２６】図11の曲線Ｃは図２の特性曲線Ｘと同様な
形を有しているので、弁体20の作動角βを制御因子例え
ばエンジン回転速度Ｎに応じて図12に示すように設定す
れば、特性曲線Ｘで示されるような排気口開口特性が得
られる。 【００２７】この作動角設定は、制御因子の増大もしく
は減少に応じて作動角βも一義的に増大もしくは減少さ
せればよく、制御因子の増大時もしくは減少時に中途で
弁体20の回動方向を急激に逆転させる必要がないので、
構成各部の慣性および演算遅れ等のために制御ズレを生
じたり、機械的リンク機構の複雑化を招いたりすること
がない。 【００２８】制御面部分30に設ける連通口は図８に示す
ようなスロット状の切欠き34としてもよく、また図９に
示すような孔35としてもよい。さらに、このような連通
口をシリンダ壁の排気口上縁部に設け、この連通口が制
御面部分30の上昇によって閉鎖されるようにしてもよ
い。 【００２９】制御因子としては、エンジン回転速度のほ
かに、例えばスロットル弁開度等を採用してもよい。 【００３０】
おいてシリンダ孔の内周面に開口する排気口に設けられ
る排気制御弁に関する。 【０００２】 【従来技術】特公昭62−2137号公報および特公昭62-494
56号公報にこのような排気制御弁が示されているが、こ
の排気制御弁は、図１に略図で示すように、排気通路01
の排気口02近傍の上部に形成された収容室03に半没する
形で設けられた略鼓状の可動弁04からなり、該可動弁に
は排気通路の内面の一部を形成する切欠部05が設けられ
ている。そして可動弁の回動に応じて切欠部が回動する
ことにより、排気通路は排気口の上縁側から次第に狭ば
って行き、この結果、ピストンがシリンダ孔内周面06に
沿って上死点位置から下降する場合において、排気口が
開き始める時期すなわち排気時期が遅れてゆくこととな
る。 【０００３】２サイクルエンジンにおいては、回転速度
の上昇に対応して排気時期を早めることが出力上昇のた
めに好ましいので、一般に、上記のような排気制御弁
は、エンジンの回転速度の上昇とともに上動、すなわち
排気口縁を上げて排気時期を早める方向に動作するよう
に設定してある。 【０００４】しかしエンジンの始動時には実質的な圧縮
比が高いため大きな力を必要とし始動性低下の原因とな
るので、前記各公報記載のものにおいては、エンジン始
動時の所定低速回転域では可動弁を上動位置にして一時
的に排気時期を早め、以後回転数の上昇に応じて、可動
弁はいったん下動し、しかる後再び上動して行くように
なされている。 【０００５】この排気制御弁は、図２に特性曲線Ｘで示
すような排気口開口特性を得ようとするものである。図
２において横軸は制御因子すなわちエンジンの回転数Ｎ
であり、縦軸は排気口02の有効開口面積Ａである。ここ
に有効開口面積Ａとは、排気口02の開口面積ａを全開口
期間（排気期間）にわたってクランクアングルφで積分
した値、すなわちＡ＝∫ａｄφであらわされる値であ
る。 【０００６】図３はクランクアングルφに対する開口面
積ａの変化を、排気開始時期がｔ1の場合（実線）とｔ
2 の場合（破線）とについて示したものであり、上記有
効開口面積Ａはそれぞれ各曲線によって囲まれる面積に
よってあらわされる。この図から分るように、最適の出
力状態を得るために前述のように排気時期を早めたり遅
らせたりすることは、有効開口面積Ａを大きくしたり小
さくしたりすることにほかならない。 【０００７】しかして、図２に示すような排気口開口特
性を得るために、特公昭62−2137号公報記載の装置にお
いては、エンジン回転速度に応じて上記特性に基づいた
可動弁の目標位置を電子回路により求め、可動弁を制御
するサーボ装置に目標位置信号を出力する。また、特公
昭62-49456号公報の装置においては、エンジン回転速度
に応じて作動するアクチュエータと前記可動弁（可動壁
部材）とをリンク装置を介して連結し、該リンク装置に
より、エンジン始動時における所定低速回転域で前記可
動弁を上動位置に保持する。 【０００８】 【解決しようとする課題】図１において、可動弁04は、
切欠部05が位置05a を占める最上動位置と、切欠部05が
位置05b を占める最下動位置との間で、回動軸07のまわ
りに回動し、最上動位置において排気口02を全開させ、
最下動位置において排気口02の開口面積を最も狭くす
る。以下、上記最上動位置を可動弁の全開位置、上記最
下動位置を可動弁の全閉位置と称する。 【０００９】可動弁04が全閉位置から全開位置へ向って
回動する時、前記有効開口面積Ａは可動弁の作動角αの
増大に応じて、図４に示すように、連続的に増加して行
く。 【００１０】このような可動弁によって図２のような特
性を実現させようとすれば、図４の下部に水平な矢印で
示すように、エンジン始動時に作動角αをα1 に設定し
て有効開口面積をＡ1 にしておき、エンジン回転速度Ｎ
が増すにつれて作動角αを減少させ、いったん全閉もし
くは全閉に近い作動角α2 に戻した後、再び作動角αを
増大させて行かなければならない。 【００１１】しかし、回転速度Ｎの急激な変化に正確に
応動させて可動弁の回動方向を急激に逆転させることは
難かしく、前記特公昭62−2137号のようにサーボモータ
を電子制御するようにした場合には、構成各部の質量に
よる慣性および演算遅れのために、Ｎの変化速度の度合
に応じて図２に破線ｘ1 ，ｘ2 で示すような制御ズレを
生ずる。また、前記特公昭62-49456号のように可動弁を
機械的リンクにより制御する場合には、要求特性を満足
するための機構が非常に複雑になる。 【００１２】 【課題を解決するための手段および効果】本発明は、こ
のような不具合を解消した２サイクルエンジンの排気制
御弁の改良に係り、シリンダ孔の内周面に開口する排気
口に設けられ、上方の全開位置と下方の所定位置との間
で作動して該排気口を少なくとも部分的に開閉する弁体
を有する２サイクルエンジンの排気制御弁において、前
記弁体の下方の所定位置は、該弁体でもって前記排気口
が略全閉される位置であり、該弁体が該下方の所定全閉
位置に在る時に前記排気口の上部に対応する位置で、前
記シリンダ孔内部の排気の大部分を排気通路に排出させ
る連通口が前記弁体に設けられ、該連通口は、前記弁体
の下方所定全閉位置に在る始動時に全開し、該弁体の上
方への作動により閉鎖されるとともに、前記弁体の上昇
による前記連通口の減少する有効開口面積の大きさは、
前記弁体の増大する有効開口面積より大きく、前記連通
口の閉鎖時以降は、前記弁体の上昇に伴い有効開口面積
が増大する一方であることを特徴とするものである。 【００１３】本願請求項１記載の発明によれば、弁体が
下方の所定全閉位置に在る時に、前記排気孔の上部に対
応する位置で、シリンダ孔と排気通路が連通口を介して
連通し、該連通口は、前記所定全閉位置に在る状態で前
記シリンダ孔内部の排気の大部分を排気通路に排出させ
るように構成されているので、前記所定全閉位置に前記
弁体が在る状態では、排気口の開口面積が連通口の分増
えている。これを前述の有効開口面積について考える
と、該有効開口面積は開口期間（クランクアングル）に
依存するので、弁体の設けられた連通口による有効開口
面積の増分はかなり大きく、従ってこの排気制御弁は全
閉位置において大きな有効開口面積を有している。 【００１４】弁体が全閉位置から全開位置へ向って上昇
して行くと、該弁体と一体の連通口がシリンダ壁部分に
よって次第に閉じられて行くが、前記弁体の上部に設け
られた連通口が閉鎖されることによる開口期間に依存し
た有効開口面積の減少分と、弁体が上昇することによる
開口期間に依存した弁体下方の有効開口面積の増大分と
では、前者の方が大きいので、排気口全体の有効開口面
積は弁体の上昇に応じて減少していく。そして連通口が
完全に閉鎖されると、以後排気口全体の有効開口面積は
弁体の上昇とともに増大していく。 【００１５】従って、前記図２の特性曲線Ｘのようにエ
ンジンの回転数Ｎの如き制御因子Ｎの増大に応じて排気
口全体の有効開口面積がいったん減少した後再び増大に
転ずるような排気口開口特性を得るのに、弁体を制御因
子Ｎの増大に応じて下方の全閉位置から上方の全開位置
へ単純に上昇させるだけでよく、従来のように途中で弁
体の作動方向を逆転させる必要がないので、制御因子が
最小の状態では有効開口面積が大きく、そこから制御因
子が増大すると有効開口面積が急激に低下した後、制御
因子の増大に対応して有効開口面積が単純に増大する所
望の特性曲線に沿った、制御ズレのない正確な制御を、
比較的簡単な装置で実現することができる。 【００１６】 【実 施 例】図５は本発明による排気制御弁を備えた
２サイクルエンジン１の縦断面図、図６は図５のVI−VI
線に沿う横断面図で、２はクランクケース、３はシリン
ダブロック、４はシリンダヘッドである。シリンダブロ
ック３に形成されたシリンダ孔５の内周面に掃気口６お
よび排気口７が開口しており、シリンダ孔５内を上下に
摺動するピストン８によって開閉される。９は連接棒、
10はクランクピンである。 【００１７】ピストン８の上昇行程時に気化器11ａ、リ
ード弁11ｂを経て吸気口11からクランクケース２内に吸
入された新気が、下降行程時に圧縮され、吸気通路12，
掃気口６を経てピストン８上方のシリンダ室に送り込ま
れる。そして該シリンダ室内の既燃ガスが排気口７から
排出される。ピストン８の上昇により掃気口６次いで排
気口７が閉鎖されると、以後シリンダ室内の混合ガスが
ピストン８により圧縮され、燃焼室13に臨む点火栓14に
より着火する。 【００１８】排気口７を形成したシリンダブロック３に
排気制御弁装置15が設けられており、この排気制御弁装
置15により前述のように、排気口７の有効開口面積Ａを
運転状態に応じて変化させるようになっている。排気制
御弁装置15は、凹所16を形成したシリンダ壁部17と、凹
所16内に嵌着した排気通路部材18と、シリンダ壁部17お
よび排気通路部材18を外側から覆う蓋部材19と、凹所16
と排気通路部材18との間に挿入された弁体20とからなっ
ている。 【００１９】シリンダ壁部17に形成された凹所16の面
は、両側の平坦な端面部分22，22（図６）と、これらの
端面部分22をシリンダ孔５側で接続する回転面部分21と
によって形成されている。回転面部分21はシリンダ孔５
の排気口７部分に沿う円弧21ａ（図６）を軸線ｃのまわ
りに回転することにより得られる面である。凹所16は回
転面部分21の中央部において排気口７に連通している。 【００２０】凹所16内に嵌着される排気通路部材18は、
凹所16とほぼ相似の外形形状を有し、シリンダ壁部17に
ボルト25を介して固定された蓋部材19にボルト26を介し
て固定されている。従って排気通路部材18はシリンダ壁
部17に関して固定されて凹所16内に収納されており、凹
所16の内面と排気通路部材18の外面との間には、排気口
７の上縁７ａにより上方において所定間隔の隙間28が形
成されている。排気通路部材18と蓋部材19には排気口７
に連通する排気通路27が形成されている。 【００２１】図７は弁体20の斜視図である。弁体20は例
えばステンレス鋼板等の板金加工品からなる薄肉の殻状
部材で、１対のアーム部分29と、これらのアーム部分29
の先端どうしを連結する制御面部分30とを備えている。
アーム部分29の基端部には扁平な係合孔31が設けられて
おり、アーム部分29はこの係合孔31を弁体駆動軸32（図
６）の同様な形状に面取りされた部分に係合させて、前
記凹所16の端面部分22とこれに対向する排気通路部材18
の端面部分との間に形成された隙間に挿入されている。
従ってアーム部分29は該隙間内において弁体駆動軸32と
一体的に揺動する。弁体駆動軸32は、排気通路部材18と
蓋部材19の合わせ面に前記軸線ｃに沿わせて左右１対設
けられており、サーボモータＳにより回転駆動される。 【００２２】制御面部分30は排気口７の全巾より巾広に
形成されるとともに、前記凹所16の回転面部分21と同じ
回転面に成形されており、アーム部分29が弁体駆動軸32
と一体的に回転軸線ｃのまわりに揺動すると、これに応
じて制御面部分30は前記隙間28に自由に出入りできる。
従って制御面部分30を隙間28内に完全に収納して排気口
７を全開にしたり、制御面部分30を排気口７の上縁７ａ
から突出させて排気口７の上部を閉じたりして、運転状
態に応じて排気口７の有効開口面積を調整することがで
きる。 【００２３】なお、本実施例では、弁体20の全閉位置す
なわち弁体20の最下動位置において、排気口７が制御面
部分30により実際に全閉状態となるようにされており、
このため前記隙間28は排気口７の下縁７ｂを僅かに超え
た位置まで延びている。 【００２４】しかし、図７に示すように制御面部分30の
上縁に沿って切欠き33が設けられており、前記図１と同
様な略図で本実施例を示した図10から一層よく分るよう
に、弁体20が全閉位置に在ってもシリンダ孔５と排気通
路27は切欠き33を通じて互いに連通している。しかして
切欠き33は排気口７の上部に位置しているので、これに
よる有効開口面積Ａはかなり大きい。 【００２５】弁体20を図10の全閉位置から全開位置へ向
けて上方へ回動させていくと、制御面部分30の上部が前
記隙間28に入り込むことにより、切欠き33による開口面
積は減少し、一方、制御面部分30の下縁と排気口７の下
縁７ｂとの間に開口面積が生じこれが増大していく。図
11はこの時の有効開口面積の変化を示すグラフであり、
同図において点線曲線ａは切欠き33による有効開口面積
の減少状態を示し、点線曲線ｂは制御面部分30の下縁に
よる有効開口面積の増加状態を示す。排気口７の上部に
位置する切欠き33による有効開口面積の減少量は下部に
位置する制御面部分30下縁による有効開口面積の増大量
よりはるかに大きいので、有効開口面積は当初のＡ1 か
ら実線曲線Ｃ1 で示すように弁体20の作動各βの増大に
伴って減少して行き、切欠き33が完全に隙間28に入り込
んだところで最小値Ａ2 となり、以後は増大に転じ、実
線曲線部分Ｃ2 に沿って全開時の有効開口面積Ａ3 に達
する。 【００２６】図11の曲線Ｃは図２の特性曲線Ｘと同様な
形を有しているので、弁体20の作動角βを制御因子例え
ばエンジン回転速度Ｎに応じて図12に示すように設定す
れば、特性曲線Ｘで示されるような排気口開口特性が得
られる。 【００２７】この作動角設定は、制御因子の増大もしく
は減少に応じて作動角βも一義的に増大もしくは減少さ
せればよく、制御因子の増大時もしくは減少時に中途で
弁体20の回動方向を急激に逆転させる必要がないので、
構成各部の慣性および演算遅れ等のために制御ズレを生
じたり、機械的リンク機構の複雑化を招いたりすること
がない。 【００２８】制御面部分30に設ける連通口は図８に示す
ようなスロット状の切欠き34としてもよく、また図９に
示すような孔35としてもよい。さらに、このような連通
口をシリンダ壁の排気口上縁部に設け、この連通口が制
御面部分30の上昇によって閉鎖されるようにしてもよ
い。 【００２９】制御因子としては、エンジン回転速度のほ
かに、例えばスロットル弁開度等を採用してもよい。 【００３０】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の排気制御弁を示す略図である。
【図２】望ましい排気口開口特性曲線を示す線図であ
る。 【図３】有効開口面積を説明するための線図である。 【図４】従来の排気制御弁における弁作動角と有効開口
面積の関係を示す線図である。 【図５】本発明による排気制御弁を備えた２サイクルエ
ンジンの縦断面図である。 【図６】図５のVI−VI線に沿う横断面図である。 【図７】弁体の斜視図である。 【図８】弁体の変形例を示す斜視図である。 【図９】弁体の他の変形例を示す斜視図である。 【図１０】図５の排気制御弁を図１と同様な略図で示し
た図である。 【図１１】本発明による排気制御弁における弁体作動角
と有効開口面積の関係を示す線図である。 【図１２】同排気制御弁における制御因子と弁体作動角
との関係を示す線図である。 【符号の説明】 １…エンジン、２…クランクケース、３…シリンダブロ
ック、４…シリンダヘッド、５…シリンダ孔、６…掃気
口、７…排気口、８…ピストン、９…連接棒、10…クラ
ンクピン、11…吸気口、12…吸気通路、13…燃焼室、14
…点火栓、15…排気制御弁装置、16…凹所、17…シリン
ダ壁部、18…排気通路部材、19…蓋部材、20…弁体、21
…回転面部分、22…端面部分、25，26…ボルト、27…排
気通路、28…隙間、29…アーム部分、30…制御面部分、
31…係合孔、32…弁体駆動軸、33，34…切欠き、35…
孔。
る。 【図３】有効開口面積を説明するための線図である。 【図４】従来の排気制御弁における弁作動角と有効開口
面積の関係を示す線図である。 【図５】本発明による排気制御弁を備えた２サイクルエ
ンジンの縦断面図である。 【図６】図５のVI−VI線に沿う横断面図である。 【図７】弁体の斜視図である。 【図８】弁体の変形例を示す斜視図である。 【図９】弁体の他の変形例を示す斜視図である。 【図１０】図５の排気制御弁を図１と同様な略図で示し
た図である。 【図１１】本発明による排気制御弁における弁体作動角
と有効開口面積の関係を示す線図である。 【図１２】同排気制御弁における制御因子と弁体作動角
との関係を示す線図である。 【符号の説明】 １…エンジン、２…クランクケース、３…シリンダブロ
ック、４…シリンダヘッド、５…シリンダ孔、６…掃気
口、７…排気口、８…ピストン、９…連接棒、10…クラ
ンクピン、11…吸気口、12…吸気通路、13…燃焼室、14
…点火栓、15…排気制御弁装置、16…凹所、17…シリン
ダ壁部、18…排気通路部材、19…蓋部材、20…弁体、21
…回転面部分、22…端面部分、25，26…ボルト、27…排
気通路、28…隙間、29…アーム部分、30…制御面部分、
31…係合孔、32…弁体駆動軸、33，34…切欠き、35…
孔。
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 昭62−85116（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−11218（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−27832（ＪＰ，Ｕ)
実公 平５−11301（ＪＰ，Ｙ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01L 7/12
F02B 25/20
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 シリンダ孔の内周面に開口する排気口に
設けられ、上方の全開位置と下方の所定位置との間で作
動して該排気口を少なくとも部分的に開閉する弁体を有
する２サイクルエンジンの排気制御弁において、前記弁体の下方の所定位置は、該弁体でもって前記排気
口が略全閉される位置であり、該弁体が該下方の所定全
閉位置 に在る時に前記排気口の上部に対応する位置で、
前記シリンダ孔内部の排気の大部分を排気通路に排出さ
せる連通口が前記弁体に設けられ、 該連通口は、前記弁体の下方所定全閉位置に在る始動時
に全開し、該 弁体の上方への作動により閉鎖されるとと
もに、前記弁体の上昇による前記連通口の減少する有効
開口面積の大きさは、前記弁体の増大する有効開口面積
より大きく、前記連通口の閉鎖時以降は、前記弁体の上
昇に伴い有効開口面積が増大する一方であることを特徴
とする２サイクルエンジンの排気制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32103493A JP3391413B2 (ja) | 1993-11-27 | 1993-11-27 | ２サイクルエンジンの排気制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32103493A JP3391413B2 (ja) | 1993-11-27 | 1993-11-27 | ２サイクルエンジンの排気制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150949A JPH07150949A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3391413B2 true JP3391413B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=18128066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32103493A Expired - Fee Related JP3391413B2 (ja) | 1993-11-27 | 1993-11-27 | ２サイクルエンジンの排気制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391413B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2020184A3 (cs) * | 2020-04-01 | 2021-05-19 | Marek Žák | Dvoudobý spalovací motor |
-
1993
- 1993-11-27 JP JP32103493A patent/JP3391413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07150949A (ja) | 1995-06-13 |
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Legal Events
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