JP3473716B2 - 2サイクルエンジンのリード弁装置 - Google Patents

2サイクルエンジンのリード弁装置

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2サイクルエンジンの
吸入通路に設けられるリード弁装置に関する。
【0002】
【従来技術】クランク室予圧式2サイクルエンジンにお
いては、例えば特開昭57−65464号公報に示され
ているように、気化器を有する吸気管がクランク室に連
通しており、ピストンの上昇行程時にクランク室に生ず
る負圧により、混合気が気化器からクランク室に吸入さ
れる。そしてクランク室と気化器との間に、クランク室
内の新気が気化器方向に逆流するのを防止するリードバ
ルブ(リード弁装置)が設けられている。
【0003】このリード弁装置は、一端を固定部とし他
端を自由端部としたリードを備え、該リードがクランク
室側と気化器側との間の差圧によりたわんで弁口を開閉
するようになされており、かつこのリードの全開位置を
規制するストッパが設けられている。
【0004】
【解決しようとする課題】ところで、このような2サイ
クルエンジンにおいては、エンジン配置の都合上、吸気
管を気化器とリード弁装置との間で弯曲させたり、ある
いは吸気管とリード弁装置とを、それぞれの軸線が互い
に傾斜した状態で接続したりする場合が多く、このよう
な場合、吸気流に生ずる遠心力等により、リード弁装置
の弁口を通過する吸気の流速分布が弁口全面にわたって
均一にならず、例えば左右方向もしくは上下方向に片寄
った状態となる。
【0005】リード弁装置のリードは可撓性の薄い板
で、弁口を通過する吸気流に押されてたわむことにより
開弁動作を行うので、上記のように弁口の吸気流速に片
寄りが生ずると、流速の早い部分におけるたわみ量が大
きくなり、結局リードに捩れが生ずる。この捩れはリー
ドのリフトが大きい時に著しい。
【0006】しかして、リードにこのような捩れが生ず
ると、リードの挙動が不安定になるばかりでなく、捩れ
が繰返されることによりリードの耐久性が低下する。従
って本発明は、かかるリードの捩れを防止したリード弁
装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】このため、本
発明においては、弁口を開閉するリードを該リードの全
開位置を規制するストッパと前記弁口との間に設けて成
る2サイクルエンジンのリード弁装置おいて、前記リー
ドと前記ストッパとの間に、前記弁口における吸気流速
分布に対応した平面形状を有する弾性の補助板を前記リ
ードに沿わせて設け、該補助板は 前記リードの固定端
部に固定された基部と、該基部の巾方向所定位置におい
て該基部から前記リードの自由端部に延びる延出部分と
から成るものとされ、該補助板の延出部分は吸気流速に
よるたわみ量の大きい部分が他の部分のたわみ量と同程
度になるように前記リードの巾方向端部に設けられてい
る。
【0008】本発明によれば、リードが吸気流に押され
てたわんで開く時に、そのたわみ量(リフト量)が背後
に当接している補助板の弾性力によって抑制されるが、
補助板は平面形状をなしているので、上記抑制力はリー
ド面に一様に作用せず、補助板の形状によって定まる特
定の部分のみに作用し、この部分におけるたわみを局所
的に抑えることができる。また、リードのたわみの大き
い部分を外側から弾性的に抑えて、この部分のたわみ量
を他の部分のたわみ量と同程度にすることにより、リー
ドの捩れを防止する。
【0009】従って、前述のように弁口における吸気流
速分布の片寄りによりリードに局所的に生ずる大きなた
わみを、上記補助板により抑制して、リード全体の捩れ
を有効に防止することができる。
【0010】
【実施例】図1は本発明によるリード弁装置1を備えた
自動二輪車用2サイクルエンジン2の部分的側面図で、
3、4および5はそれぞれエンジン2のシリンダヘッ
ド、シリンタブロックおよびクランクケースである。
【0011】リード弁装置1はクランクケース5に設け
られており、クランクケース5の内部はリード弁装置1
を介して外部の気化器6を有する吸気管7に連通してい
る。ピストンの上昇行程時に、クランクケース5内に生
ずる負圧によりリード弁装置1のリード8が開いて、混
合気が気化器6からクランクケース5内に吸入され、次
いでピストンの下降行程時に、クランクケース5内が昇
圧することによりリード8が閉じて、上記吸入された混
合気が予圧され、この予圧された混合気がシリンダに送
られて圧縮、点火される。
【0012】図2は図1のリード弁装置1をさらに拡大
して示したものである。9は弁本体で、クランクケース
5内へ向って二等辺三角形状に突出した上下の斜壁を有
し、各斜壁にそれぞれ上記二等辺三角形の頂点近傍にお
いて開口すなわち弁口10が設けられている。各斜壁の互
いに開いた側の端部にはそれぞれフランジ部9aが設け
られており、このフランジ部9aを吸気管7に設けられ
たフランジ12と共締めにしてボルト11でクランクケース
5の開口縁部5a(図1)に締結することにより、リー
ド弁装置1がクランクケース5に装着されるとともに吸
気管7に連結されている。
【0013】弁本体9の上下の斜壁面に沿わせてそれぞ
れ設けられたリード8は、その一端部をねじ13により弁
本体9に固定された固定部8aとし、他端部を自由端部
8bとしてある。そして該自由端部8bが弁本体9の先
端に設けた弁座部14に当接することにより、弁口10がリ
ード8によって閉塞される。
【0014】リード8の外側には補助板15が添設され、
さらにその外側にストッパ16が添設されている。これら
はリード8の前記固定部8aに対応する端部を、前記ね
じ13により固定部8aとともに弁本体9に固定され、そ
れぞれ自由端部8b側へ延出している。
【0015】最も外側に配設されたストッパ16は、リー
ド8の全開位置を規制するものであり、充分な剛性を有
し、先端へ向って外側へ開きながらリード8とほぼ同じ
長さだけ延長している。補助板15は適度の弾性を有し、
リード8と補助板15は図示の全閉位置とこれらがストッ
パ16に接触する全開位置との間で開閉運動を行う。
【0016】図3はリード8、補助板15およびストッパ
16を除いた弁本体9を、これに連結された吸気管7とと
もに示した上面図であるが、同図から分るように、上方
の斜壁には左右2個の弁口101 、102 が横に並べて設け
られている。下方の斜壁にも同様に左右2個の弁口1
03 、104 (図4)が設けられている。そしてこれらの
弁口10に対応させてそれぞれリード8が設けられてい
る。
【0017】図3において、矢印iは吸気管7への吸気
の流入方向を示し、矢印oはリード弁装置1からの吸気
の流出方向を示すが、これから分るように、吸気は吸気
管7内においてその方向を変えるので、流路横断面内に
おける流速分布に片寄りが生じ、弁口10における左右方
向の流速分布曲線は2点鎖線17aで示すようになる。す
なわち、流速は、弯曲した流路の外側(右側)において
大きく、内側(左側)において小さくなる。
【0018】図4は図3の弁本体9および吸気管7を上
下方向の断面で示したものであるが、吸気は上下方向に
おいても矢印i方向から矢印o方向に向きを変え、この
結果弁口10における上下方向の流速分布曲線は2点鎖線
17bで示すようになり、流速は下側が大きく上側が小さ
くなる。
【0019】リード8は吸気流に押されてたわむことに
より弁口10を開くので、上記のように弁口10における流
速に片寄りが生ずると、流速の大きい部分が他の部分よ
り大きくたわむこととなり、この結果リード8に捩れが
生ずる。前記補助板15はこの捩れを防止するために設け
られたものであり、リード8のたわみの大きい部分を外
側から弾性的に抑えて、この部分のたわみ量を他の部分
のたわみ量と同程度にすることにより、上記リード8の
捩れを防止する。
【0020】図5は上下のリード8、補助板15を互いに
対向させて示した平面図である。なお、この図はクラン
ク室側から見た図に相当し、従って左右が図3とは逆に
なっている。図中、81 は図3の弁口101 すなわち上左
側の弁口を開閉するリード、82 は弁口102 すなわち上
右側の弁口を開閉するリードで、同様に83 は下左側の
弁口103 、84 は下右側の弁口104 を開閉するリードで
ある。
【0021】上側のリード81 、82 に添設された補助
板151 は、これらのリードの固定端部8bにまたがって
巾方向に延び前記ねじ13により固定された基部15aと、
該基部15aの右端位置からリード82 の右側の縁部に沿
って自由端部8b側へ延びる延出部分15bとから成る非
対称の平面形状を有している。下側リード83 、84
添設された補助板152 も同様な基部15aと延出部分15b
とを有し、補助板152の延出部分はリード84 の右側の
縁部に沿って延びている。
【0022】補助板151 、152 の上記平面形状は、図3
の流速分布曲線17aに準據して選定されたものである。
すなわち、弁口10における吸気の流速はリード82 、8
4 の右側縁部分において最も大きいので、リード82
4 はこの部分において特に大きくたわんで、捩れを生
じ易い。しかし該部分は外側から補助板151 、152 の各
延出部分15bによって抑えられるので、上記大きなたわ
みが延出部分15bにより抑制されて、他の部分のたわみ
量と同程度になるので、リード82 、84 の捩れが阻止
される。左側のリード81 、83 については、吸気流速
が比較的小さいので、このような捩れ対策を必要としな
い。
【0023】なお、図2に示すように、リード8が弁口
10を閉じる位置に在る時、補助板15の延出部分15bとリ
ード8との間には隙間18が形成されるようになってい
る。給気比が低く、リード8のたわみ量すなわちリフト
量が小さい間は、リード8はこの隙間18の範囲内で作動
するので、リード8の小さい弾性係数により、低給気比
時の吸入抵抗を小さくすることができる。19はリード8
の弁口10を外れた固定部近傍に設けた穴で、このような
穴19を設けることによりリード8をたわみ易くして、低
給気比時における吸入抵抗を一層低減させることができ
る。
【0024】弁口10における吸気流速は、図3に示すよ
うに右側において大きく、かつ図4に示すように下側に
おいて大きい、従って下右側のリード84 の捩れは上右
側のリード82 の捩れより大きくなる。図6はさらにこ
のような事情を勘案して補助板151 、152 の形状を選定
した実施例を示し、この実施例においては下側の補助板
152 の延出部分15bを上側の補助板151 の延出部分15b
より長くして、たわみ抑制力を強くしてある。
【0025】さらにリード8自体の弾性係数が比較的高
い等により、捩り防止のためには下右側の吸気流速だけ
を考慮すればよい場合には、図7に示すように、上側に
は補助板を設けず、下側にだけ、リード84 の右側縁部
に沿う延出部分15bを有する補助板15を設けてもよい。
【0026】図5ないし図7に示した各補助板15の形状
は、図3および図4の流速分布曲線17a,17bに対応し
て選定されたものであり、本発明による補助板の形状は
これに限定されるものではなく、吸気の流速分布に応じ
て種々の形状を選定し得ることは言うまでもない。
【0027】例えば、図8(a) に示すように、左右のリ
ード81 、82 および83 、84 のそれぞれに非対称形
状の補助板151 、152 、153 、154 を設けるようにして
もよい。各補助板151 、152 、153 、154 はいずれも長
い延出部分15b1 と短い延出部分15b2 を両側に備え、
長い延出部分15b1 を外側、短い延出部分15b2 を内側
にして、それぞれ対応するリード81 、82 、83 、8
4 上に設けられている。
【0028】この補助板配置は、吸気流速が弁口10の左
右両側において大きく、内側において小さい時に対する
ものであり、各リード81 、82 、83 、84 の外側に
生ずる大きなたわみが長い延出部分15b1 により有効に
抑制される。短い延出部分15b2 は、リード81
2 、83 、84 が補助板151 、152 、153 、154 に当
接する高リフト時に、長い延出部分15b1 とともに該リ
ードに弾性力を加えてそのリフト荷重を増し、リードの
挙動を一層安定化させる。
【0029】弁口10における吸気流速分布に対応して、
図8の(b) ないし(d) に示すような補助板配置も可能で
ある。図8(b) においては、同様に長さの異なる延出部
分を有する左右の補助板が長い方の延出部分15b1 どう
しを隣接させて並列されている。図8(c) は、各補助板
は左右等長の延出部分を有するが、左右の補助板では延
長部分の長さが異なる例を示し、図8(d) は、各補助板
の左右の延出部分の長さが異なるとともに、左右の補助
板でも延出部の長さが異なる例を示す。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、弁口における吸気流速
分布の片寄りにより生ずるリードの捩れを防止して、リ
ードの挙動を安定させるとともに、その耐久性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるリード弁装置を備えた自動二輪車
用2サイクルエンジンの部分的側面図である。
【図2】図1のリード弁装置の拡大縦断面図である。
【図3】弁体とこれに連結された吸気管の上面図で、弁
口における左右方向の吸気流速分布もともに示されてい
る。
【図4】弁体とこれに連結された吸気管の縦断面図で、
弁口における上下方向の吸気流速分布もともに示されて
いる。
【図5】上下のリードと補助板の配置関係を示す概略図
である。
【図6】他の実施例を示す図5と同様な概略図である。
【図7】さらに他の実施例を示す図5と同様な概略図で
ある。
【図8】本発明のその他の各実施例を示す図5と同様な
概略図である。
【符号の説明】
1…リード弁装置、2…エンジン、3…シリンダヘッ
ド、4…シリンダブロック、5…クランクケース、6…
気化器、7…吸気管、8…リード、9…弁本体、10…弁
口、11…ボルト、12…フランジ、13…ねじ、14…弁座
部、15…補助板、16…ストッパ、17…流速分布曲線、18
…隙間、19…穴。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−24276(JP,A) 実公 昭49−32485(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 33/30 F02B 25/20 F16K 15/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁口を開閉するリードを該リードの全開
    位置を規制するストッパと前記弁口との間に設けて成る
    2サイクルエンジンのリード弁装置において、 前記リードと前記ストッパとの間に、前記弁口における
    吸気流速分布に対応した平面形状を有する弾性の補助板
    を前記リードに沿わせて設け、該補助板は、前記リードの固定端部に固定された基部
    と、該基部の巾方向所定位置において該基部から前記リ
    ードの自由端部に延びる延出部分とから成るものとさ
    れ、 該補助板の延出部分は吸気流速によるたわみ量の大きい
    部分が他の部分のたわみ量と同程度になるように前記リ
    ードの巾方向端部に設けられている ことを特徴とする2
    サイクルエンジンのリード弁装置。
  2. 【請求項2】 吸気流速によるたわみ量の大きさに応じ
    て前記延出部分の延出量を増大させることを特徴とする
    請求項1のリード弁装置。
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