JPH0223790Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、エンジンの排気時期制御装置に係わ
り、特に、２サイクルエンジンに用いられる排気
時期制御装置に関するものである。

「従来の技術」 ２サイクルエンジンにおいて、燃焼ガス充填効
率を高めるための手段として、排気通路内の反射
波を利用し、掃気時燃焼室から排気通路へ吹き抜
ける燃料ガス（いわゆる吹き抜けガス）を燃焼室
へ押し戻す技術が知られている。

この技術を実際のエンジンに適用する上で留意
しなけれぱならない点は、排気反射波を掃気ポー
トが閉じられた後であつてしかも排気ポートが閉
じられる寸前に、排気ポートに戻すようにしなけ
れればならない点である。

ところで、自動二輪車や自動車に搭載される２
サイクルエンジンの場合では、回転速度を変えて
使用することから、ある回転速度においては反射
波を排気ポート閉塞寸前に戻すことができて、燃
焼ガス充填効率を高めることができる場合であつ
ても、他の回転速度ではそれができなくなるとい
う現象が生ずる。

このような問題に対処するものとして、本考案
者等は先の実願昭60−97274号に、排気通路の上
部であつてシリンダ内周面への開口近傍に弁体を
設け、この弁体をエンジンの回転速度に応じて揺
動させることにより、排気通路上部を開閉し、こ
れにより、全回転域においてガス充填効率を高め
て出力の向上を図つた技術を提案した。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、従来のエンジンには、出力向上を図
る目的から排気ポートをシリンダ内周面の周方向
半分近く占めるよう開口を広く採つたものがある
が、このようなエンジンにおいて、排気通路はシ
リンダ内周面への開口すなわち排気ポート部分が
左右方向に最も広く広がつており、そこから下流
側に向かうに従つて漸次狭くなるように形成され
ている。このような形状の排気通路に前記排気制
御用弁体を組み付けるには、弁体形状も排気通路
に合わせて排気ポート側が最も広く、下流側に向
かうに従い狭くなる形状としなければならない。
また、弁体を組み付けた場合、弁体とシリンダ内
周面との間にはデツドスペースが生じるが、この
デツドスペースをできるだけ小さくするには、揺
動中心を極力シリンダ内周面から遠く離した位置
すなわち排気通路のできるだけ下流側の位置に配
するのが有利となる。

また、前述のように排気ポートを広く採ると、
ピストンリングが自身の弾性により径方向外方へ
広がつて、排気ポートの上縁や下縁に当たつてし
まう不具合が生じる。これを防ぐには、排気ポー
トの中央にシリンダ内周面とほぼ面一となるリブ
を設けることが有効である。しかしながら、この
リブを設けると、リブの下流側に揺動中心を有し
かつ揺動先端が排気ポートに臨む前記弁体を組み
付けようとした場合に、弁体とリブとが干渉して
しまい弁体を装着することが不可能となつてしま
う。

「考案の目的」 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、中
央にリブを有してなる幅広の排気ポートを備えた
排気通路を有するエンジンにおいても、同排気通
路に合わせてシリンダ内周面側が最も幅広となさ
れかつリブの下流側に揺動中心を持つ排気時期制
御用弁体を、容易に組み付けることができる２サ
イクルエンジンの排気時期制御装置を提供するこ
とを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 前述した目的を達成するため、本考案にかかる
排気時期制御装置では、弁体をリブに当接する部
分を境として左右に２分割可能な構造としてい
る。

「作用」 弁体を排気通路上部に組み付けるに際し、２つ
に分割した弁半体をそれぞれリブの一方側と他方
側にそれぞれ別々に挿入して組み付けることがで
き、排気通路の中央にリブが配置されているにも
拘わらず、弁体の組み付けが可能となる。

「実施例」 以下、本考案の一実施例について第１図〜第７
図を参照して説明する。

第１図は本考案に係わる排気時期制御装置を備
えた２サイクルエンジンの縦断面図を示し、図に
おいて符号１はシリンダ、２はシリンダヘツド、
３はシリンダ内に摺動自在に嵌挿されたピスト
ン、４は掃気通路、５は排気通路である。排気通
路５のシリンダ内周面への開口（排気ポート）５
ａは、高出力が得られるように、左右両端がシリ
ンダ内周面の周方向ほぼ半分近くまで延びて設け
られている。排気通路５には、ポート５ａ近傍で
あつて左右方向中央に上面から下面に達するリブ
６が下流側所定箇所まで延びて設けられている。
このリプ６は排気通路５のシリンダ内周面への開
口近傍を補強するとともに、ピストンリングが径
方向外方へ広がつて排気ポート５ａの上縁や下縁
に突き当たるのを防止する機能を果たす。

排気通路５の上部であつて排気ポート５ａの若
干下流側には凹所７が形成されている。この凹所
７の上部には該凹所７に連続し、かつシリンダ１
の長さ方向に対して傾斜して延びるガイド孔８、
８が、平面視した場合第２図に示すようにリブ６
の両側にシリンダ２の内周面に沿つて周方向に延
びるように形成されている。また、シリンダヘツ
ド２には、前記ガイド孔８，８に連続するガイド
孔９が形成されている。ガイド孔９は、シリンダ
側のガイド孔８，８に連続するように二股に分か
れた下側小径部９ａと、その上部中央に設けられ
た唯一つの上側大径部９ｂとから成つている（第
４図参照）。上側大径部９ｂ内には、シリンダヘ
ツド２に螺子止めされるカバー１０に一体に設け
られたガイド筒１１が同軸上に嵌装される。

前記凹所７内には、シリンダ１の内周面とほぼ
同一の曲率とされて同シリンダ内周面と整合する
制御面１２を有する板状の第１の弁体１３が、シ
リンダ中心線に直交する軸線を中心として揺動自
在に配設され、また、前記ガイド孔８，９には、
シリンダ１の内周面とほぼ同一曲率とされて前記
第１の弁体１３と同様シリンダ内周面と整合する
制御面１４を有する第２の弁体１５が、移動自在
に嵌装されている（第７図参照）。

前記第１の弁体１３は、左右方向中央すなわち
前記リブに相対する部分を境として２分割される
構造となつている。そして、第１の弁体１３を構
成する各弁半体１３Ａ、１３Ｂには制御面１２が
形成された側と反対側に、支持筒１６が一体に形
成されている。該支持筒１６は凹所７を貫通して
設けられた回動軸１７に連結されている。回動軸
１７はシリンダ１の中心線に直交する方向へ延び
て配置され、かつ、リブ６よりも下流側に位置す
るように配されている。そして、この回動軸１７
が回動させられることによつて、前記第１の弁体
１３は凹所７内に収納された状態、あるいは排気
ポート５ａの上部所定位置に突出させられた状態
のいずれかに択一的に位置されるようになつてい
る。

そして、前記回動軸１７のシリンダ１の外方へ
突出する端部には、該回動軸１７を回動させるた
めの駆動機構１８が連設されている（第３図参
照）。駆動機構１８は、回動軸１７の一端であつ
てシリンダ１の外部に突出する部分に取り付けら
れたワイヤーガイド１９と、該ワイヤーガイド１
９にワイヤー２０を介して接続されたモータ（図
示せず）と、該モータをエンジンの回転速度に応
じて正・逆回転操作する制御器（図示せず）とか
ら成つている。

一方、前記第２の弁体１５は、シリンダ１のガ
イド孔８，８に嵌挿される二股に分かれた作用部
２１，２１と、それらの上部中央に唯一つ設けら
れた有底円筒状の基部２２とから構成されてい
る。基部２２は、前記ガイド筒１１内に移動自在
に嵌挿されている。また、基部２２とカバー１０
との間にはコイルスプリング２３が介装されてお
り、これにより、第２の弁体１５は第１の弁体１
３側へ向けて常時弾発されている。

したがつて、第２の弁体１５は、第１の弁体１
３の揺動先端上部に常時当接させられて、該第１
の弁体１３の揺動に追従してガイド孔８，９内を
摺動させられるようになつており、第１の弁体１
３が排気ポート５ａ上部を閉塞する位置へ揺動さ
せられた際には、第１の弁体１３の上端と前記排
気ポートの上縁５ｂとの間に侵入して、両者間の
隙間を埋めるとともに、その制御面１４により第
１の弁体１３の制御面１２と協動して、前記排気
ポート５ａの上部にシリンダ１の内周面とほぼ連
続した面を形成するように成つている。

ここで、第１，第２の弁体１３，１５の組み付
け方法について説明すると、まず第１の弁体１３
を構成する弁半体１３Ａ，１３Ｂを排気通路５の
下流側開口から通路内部に挿入し、リブ６を間に
はさむようリブ６両側凹所７内に嵌装する。次い
で、回動軸１７をシリンダ１の側方から差し込
み、両弁半体の支持筒１６に挿通させる。

次に、シリンダ１にシリンダヘツド２を螺子止
めし、連続するガイド孔８，９内に第２の弁体１
５を挿入する。次いで、第２の弁体１５との間に
コイルスプリング２３を介装させてカバー１０を
シリンダヘツド２に螺子止めする。一方、回動軸
１７のシリンダ１から突出する端部に駆動機構１
８をセツトする。

以上のようにして、弁体１３，１５および駆動
機構１８を組み付ける。上述の組み付けにおい
て、弁体１３は、全体形状がシリンダ内周面と整
合する揺動先端側を幅広とされ、しかも排気通路
５のリブ６よりも下流側に揺動中心が位置するよ
うになつているが、弁体自体が左右に２分割可能
な構造となつていることから、排気通路５の排気
ポート５ａ近傍へセツトが可能となつている。

なお、第２図中３１は冷却水入口を示し、ここ
へ導かれた冷却水は、シリンダ内周面および排気
通路５を囲むように形成された水通路３２を通る
ことによつてシリンダ内周面および排気通路５を
適宜に冷却し、その後、上部の冷却水出口３３に
集められ、そこからラジエータ（図示せず）へ送
られるように成つている。

しかして、このように構成された排気時期制御
装置は、エンジンの運転状態に基づいて操作され
ることにより、エンジンの出力特性を全回転域に
おいて高めることができる。

すなわち、エンジンが低回転で運転されている
場合には、駆動機構１８により回動軸１７を所定
方向へ回転させて第１の弁体１３を揺動させ、第
１図中実線で示すように弁体１３を排気ポート５
ａ中に突出させる。このような弁体１３の移動に
伴い、第２の弁体１５もコイルスプリング２３の
作用により第１の弁体１３に接触した状態のまま
下方へ移動する。この状態において、第１，第２
の弁体の制御面１２，１４が、シリンダ１の内周
面とほぼ同一面上に位置させられて、排気ポート
５ａの上部が閉塞され、この結果、排気ポート５
ａの上縁が見掛け上第１の弁体１３の下縁までの
距離ｌ分下げられる。したがつて、排気ポート５
ａの上縁が見掛け上距離ｌ下げられた分、ピスト
ン３の移動により開閉される排気ポート５ａは、
遅く開かれかつ早く閉じられる。

このように、エンジンが低回転のときには、ピ
ストン３の上下動周期が長いのに対応して排気ポ
ート５ａを遅く開かせかつ遅く閉じせ、これによ
り、排気ポート５ａが閉じられる寸前に排気反射
波を排気ポート５ａに戻し、燃焼ガス充填効率を
高めている。

一方、エンジンが高回転域に至つた場合には、
第１の弁体１３を前述とは逆向きに移動させて第
１図中２点鎖線で示すように凹所７内に収納す
る。このとき、第２の弁体１５は第１の弁体１３
により上方へ押圧されて、スプリング２３の付勢
力に抗して上方へ移動させられる。すなわちこの
場合にあつては、ピストン３の上下動周期が短く
なるのに対応して、排気ポート５ａを前述した場
合に比べて早く開かせかつ遅く閉じらせる。した
がつて、この場合においても、排気ポート５ａが
閉じられる寸前に排気反射波を排気ポート５ａに
戻し、前述と同様、反射波の有効利用によつて燃
焼ガスの充填効率を高めている。

このように、エンジンの排気時期を第１，第２
の弁体１３，１５によつて燃焼ガス充填効率が高
まるよう制御し、全回転域における出力特性の向
上を図つている。

なお、上記弁体１３の制御方法は、２位置制御
等のステツプ式制御に限られることなく、連続す
る比例制御とすることもできる。

また、上記実施例においては、第１の弁体１３
と第２の弁体１５双方を備えているが、第２の弁
体１５は第１の弁体１３の補助的な働きを為すも
のであり、本考案において必ずしも必要ではな
い。

「考案の効果」 以上説明したように本考案にかかる排気時期制
御装置によれば、弁体を左右２分割可能な構造と
しているから、中央にリブを有してなる幅広の排
気ポートを備えた排気通路の上部への弁体組み付
けが可能となる。また、上述のように排気ポート
の左右方向中央にリブを配置しているから、ピス
トンリングが広がつて排気ポートの上縁や下縁に
当たつてたたき音が発生することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本考案の一実施例を示
し、第１図は２サイクルエンジンの縦断面図、第
２図はシリンダの平面図、第３図は第１図の−
線に沿う断面図、第４図はシリンダヘツドの底
面図、第５図は第２図の−線に沿う断面図、
第６図はシリンダヘツドのカバーを外した状態を
第１図中矢印方向から見たときの図、第７図は
第１，第２の弁体の斜視図である。 １……シリンダ、２……シリンダヘツド、４…
…掃気通路、５……排気通路、５ａ……（排気ポ
ート）開口、６……リブ、７……凹所、８，９…
…ガイド孔、１２，１４……制御面、１３……第
１の弁体、１３Ａ，１３Ｂ……半弁体、１５……
第２の弁体、１７……回動軸、１８……駆動機
構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内周面に開口する排気ポートの左右方
   向中央にリブを有する排気通路の上部を、シリン
   ダ中心線に直交する軸線を中心として揺動自在に
   配設された板状の弁体により開閉して、シリンダ
   内部に摺動自在に嵌挿されたピストンによるシリ
   ンダ内部と排気通路との連通時期を変化させる排
   気時期制御装置であつて、前記弁体は揺動先端側
   がシリンダ内周面に臨み、その先端にシリンダ内
   周面とほぼ同一曲率とされて同シリンダ内周面と
   整合する制御面が設けられ、かつ同弁体は前記リ
   ブに相対する部分を境として左右に２分割可能な
   構造とされていることを特徴とする２サイクルエ
   ンジンの排気時期制御装置。