JPH0240263Y2 - - 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」 一般に、車両等に搭載されているエンジンは、
低速走行時における動力特性に重点をおいた低回
転型と、高速走行時における動力特性に重点をお
いた高回転型とに大略２分されおり、前者は、エ
ンジン出力のピークがエンジンの低回転域におい
て得られるように、また、後者は、出力のピーク
が高回転域で得られるようになつているが、前者
の場合には、高回転域での出力が頭打ちとなり、
また、後者の場合には、低回転域での出力が前者
に比して低くなつてしまうといつた特性をも合わ
せ持つている。

そこで、高回転域における高い出力を維持しつ
つ低回転での出力を高めることにより、低速走行
時から高速走行時に至る全域において動力特性を
向上させることが検討されていて、その具体的な
解決手段の一つとして、低回転時と高回転時とで
エンジンの排気時期を変えることが挙げられてい
る。

ところで、このような手段を２サイクルエンジ
ンに適用せんとした場合、その排気操作が、ピス
トンの下降に伴う排気通路とシリンダ内部との連
通によつて行なうようにしているために、前記排
気通路の開口上縁（以降、ピストンの上死点側を
上とし、また、下死点側を下とする）の位置をピ
ストンの移動方向に変化させる必要がある。

そこで従来では、前述した排気通路の開口上縁
の位置変更を行なうための手段として、例えば特
公昭47−36047号公報に示される技術が提案され
ている。

この技術は、排気通路の内壁面の上部でシリン
ダへの開口から下流側に離間した位置に支持軸を
設け、該支持軸に、その長さ方向と直交する面に
沿つて揺動自在に取り付けられかつ前記開口へ向
かつて延びるシヤンク部と、該シヤンク部の揺動
端部に一体に取り付けられ、前記シリンダの内壁
面とほぼ同様に湾曲させられた作用部とから成る
制御部材を設け、前記排気通路の下部で前記開口
の近傍に、前記制御部材の作用部が収容される凹
所を形成したものである。

そして、前記制御部材のシヤンク部の揺動動作
によつてその作用部をピストンの移動方向に沿つ
て上下動させることにより、排気通路の開口上端
縁と排気通路の内壁下部に形成した凹所とのいず
れかに選択的に位置させるようにし、これによつ
て、高回転時において、前記作用部を前記排気通
路から後退させて凹所内に位置させた状態とする
ことにより、開口の全面を開放してその上縁を上
昇させ、また、低回転時において前記作用部を排
気通路の開口の上部に位置させて、該開口の上部
を閉塞するとともに、作用部の湾曲面をシリンダ
の内壁面と同一レベルに位置させることにより、
前記開口の上縁を見掛け上下方へずらして、ピス
トンの下降に伴うシリンダ内部と排気通路との連
通時期を遅らせるようにしたものである。

「考案が解決しようとする問題点」 本考案は、前述した従来の技術における次のよ
うな問題点を解決せんとするものである。

すなわち、従来の技術にあつては、作用部が凹
所に位置させられている状態、換言すれば、エン
ジンが高回転状態にある場合には、シヤンク部が
排気通路を横断するように位置させられて排気の
抵抗となり、また、作用部が開口の上縁部に位置
させられている状態、換言すれば、エンジンが低
回転状態にある場合には、前記作用部を収容する
凹所が排気通路内に開口した状態となされるため
に、前述したシヤンク部と同様に排気の抵抗とな
り、これによつて、排気効率の低下を招いてしま
うおそれがあるといつた問題点である。さらに、
作用部を収容する凹所を形成するに際して、排気
通路の壁面加工となることから、その加工が極め
て特殊なものとなるばかりでなく、加工精度の確
保が困難になる等の問題点をも有している。

「問題点を解決するための手段」 本考案は前述した従来の技術における諸問題点
を有効に解決し得る２サイクルエンジンの排気時
期制御装置を提供せんとするもので、該排気時期
制御装置は、特に、排気通路の上部で該排気通路
の開口近傍に揺動自在に取り付けられ、その揺動
端部にシリンダの内面とほぼ同一曲率の制御面を
有し、かつ、該制御面により前記開口上部を開閉
して該開口の上縁の位置を変化させる第１制御弁
と、該第１制御弁の上方に摺動自在に設けられ、
前記シリンダの内面とほぼ同一曲率の制御面を有
し、かつ、第１制御弁が開口を閉塞する位置に揺
動させられた際に、第１制御弁の制御面の上縁と
前記開口の上縁との間に侵入して両者間の間隙を
閉塞する第２制御弁とを備え、前記第２制御弁
は、前記排気通路の上方にピストンの摺動方向に
対して傾斜して形成されたガイド孔内に嵌挿さ
れ、該ガイド孔は、その内壁面の延長線が前記シ
リンダの内壁面と干渉しあわないように形成され
ていることを特徴とする。

「作用」 本考案は、第１制御弁を揺動させてその制御面
により排気通路の上部を閉塞するとともに、該排
気通路の開口の上縁を下降させることによつて排
気寺期を遅らせ、また、前記第１制御弁の揺動と
ともに第２制御弁を摺動させて、第１制御弁と排
気通路の上部との間に位置させることにより、該
排気通路と第１制御弁との間に形成される空間部
との連通を遮断するものであり、さらに、第２制
御弁が嵌挿されるガイド孔を形成するに際し、加
工用の治具をシリンダの内壁面に接触させること
なくシリンダを貫通させ得るようにするものであ
る。

「実施例」 以下、本考案の好適な一実施例について第１図
〜第３図に基づき詳細に説明する。

第１図中、符号１は本実施例に係わる排気時期
制御装置が適用された２サイクルエンジンを示す
もので、シリンダ２、該シリンダ２内に摺動自在
に嵌挿されたピストン３、前記シリンダ２の周方
向に間隔をおいて設けられ、かつ、シリンダ２の
内面に開口した複数の掃気通路４と、シリンダ２
の内面に開口５ａを有する排気通路５とを備え、
該排気通路５の開口５ａ近傍に、本実施例に係わ
る排気時期制御装置６が設けられている。

これらの詳細について説明すれば、前記シリン
ダ２には、排気通路５の上部でその開口５ａ近傍
位置に、排気通路５に連続した凹部７が形成され
ているとともに、該凹部７に連続し、シリンダ２
の長さ方向に対して傾斜した方向に沿うガイド孔
８が形成されている。

該ガイド孔８は、排気通路５の凹部７に連続し
かつシリンダ２の周方向に沿つて湾曲した第１の
ガイド部８ａと、該第１のガイド部８ａに連続し
た真円状の第２のガイド部８ｂとから構成されて
おり、該第２のガイド孔８ｂは、シリンダ２に取
り付けられたシリンダブロツクによつて閉塞され
ている。さらに、該ガイド孔８は、特に、その第
１のガイド部８ａの内壁面の延長線Ｌが、シリン
ダ２の内壁面を避けてその下部開口縁によつて形
成される円の範囲内を通過するように、その傾斜
角度θが設定されている。

そして、前記凹部７内には、先端に、シリンダ
２の内面とほぼ同一曲率の円弧状の制御面９ａが
形成された板状の第１制御弁９が、その制御面９
ａをシリンダ２の内面に沿わせた状態で嵌挿され
ている。また、前記ガイド孔８には、同じくその
先端に、シリンダ２の内面とほぼ同一曲率の円弧
状の制御面１０ａが形成された第２制御弁１０
が、その制御面１０ａをシリンダ２の内面に沿わ
せた状態で嵌挿されている。

前記第１制御弁９は、制御面９ａが形成された
側と反対側に、支持筒１１が一体に取り付けられ
ている。該支持筒１１は、シリンダ２を貫通して
凹部７内に突出させられた回動軸１２に連結され
ており、該回動軸１２を中心として回動させられ
ることによつて、前記第１の制御弁９を凹部７内
に収容し、あるいは、開口５ａの上部の所定位置
に突出させるようになつている。また、前記第１
制御弁９を凹部７内に収容した状態において、第
１制御弁９とともに凹部７を埋めて、前記排気通
路５の壁面を形成するようになつている。一方、
前記回動軸１２のシリンダ２の外部に位置する端
部には、該回動軸１２を回動させるための駆動手
段（図示略）が連設されている。

該駆動手段は、エンジンの回転状態に基づき制
御されるガバナ、サーボモータ、流体圧シリンダ
等のアクチユエータであり、回動軸１２を所定角
度の範囲内で往復回動させるようになつている。

一方、前記第２制御弁１０は、前記ガイド孔８
の第１のガイド部８ａと同様に、シリンダ２の周
方向に沿つて湾曲して形成されており、第２のガ
イド部８ｂ内に摺動自在に嵌挿された摺動ロツド
１３に一体に取り付けられているとともに、該摺
動ロツド１３とシリンダヘツドとの間に介装され
たコイルスプリング１４によつて、摺動ロツド１
３とともに第１制御弁９へ向けて常時弾発されて
いる。

したがつて、前記第２制御弁１０は、第１制御
弁９の揺動端部の上部に常時当接させられて、該
第１制御弁９の揺動に追従して摺動させられるよ
うになつており、第１制御弁９が開口５ａを閉塞
する位置へ揺動させられた際に、該第１制御弁９
の上端と前記開口５ａの上縁５ｂとの間に進入し
て、両者の間を閉塞するとともに、その制御面１
０ａにより第１制御弁９の制御面９ａと協働し
て、前記開口５ａの上部に、シリンダ２の内壁面
と連続した面を形成するようになつている（第１
図および第２図参照）。

なお、図中符号Ｈは、前記開口５ａをシリンダ
２の周方向に２分割する補強を兼ねたリブを示す
もので、前記両制御弁９，１０に形成されたスリ
ツトS₁，S₂内に嵌入させられるようになつてい
る。

このように構成された本実施例の制御装置６
は、例えばシリンダ２を鋳込む際に、排気通路５
の上部に凹部７を同時に形成し、次いで、ガイド
孔８を穿設し、前記凹部７内に第１制御弁９を装
着するとともに該第１制御弁９に駆動手段を連設
し、さらに、前記ガイド孔８内に、摺動ロツド１
３が取り付けられた状態の第２制御弁１０および
コイルスプリング１４を順次挿入したのちに、該
コイルスプリング１４を係止するように前記シリ
ンダ２にシリンダヘツドを装着することによつて
エンジン１に取り付けられる。

そして、前記ガイド孔８は、次のような手順で
形成される。

まず、シリンダ２に、形成すべきガイド孔８の
最大幅よりも若干小径で、該ガイド孔８の傾斜に
沿つた下孔を穿設したのちに、該下孔に加工用の
治具を挿入して、下孔を漸次拡大するように加工
することにより、湾曲した異形形状の第１のガイ
ド部８ａを形成する。このような加工を行なうに
際して、形成すべきガイド孔８の内壁面の延長線
Ｌがシリンダ２の内壁面を避けてシリンダ２の下
部開口縁によつて形成される円の範囲内を通過す
るように傾斜させてあり、該ガイド孔８よりも小
径な下孔も同様にシリンダ２の内壁面との干渉が
回避させられるから、前記加工用の治具をシリン
ダ２の一側部から他方の側部へ貫通させることが
でき、これによつて、ブローチによる加工を可能
とする。したがつて、異形形状の第１のガイド部
８ａを精度よくかつ簡便に形成することができ
る。

次いで、第１のガイド部８ａに重畳させるよう
に、ドリル等によつて真円孔を穿設することによ
つて第２のガイド部８ｂを形成する。

この第２のガイド部８ｂを形成する場合にあつ
ても真円孔の加工であるから、貫通した孔でなく
とも十分な精度を確保することができる。

したがつて、前記ガイド孔８を形成するに際
し、その内面を高い精度で平滑化して、第２制御
弁１０の摺動を円滑にすることができ、また、該
ガイド孔８と第２制御弁１０との摺接面間のクリ
ヤランスを微小化して気密性を向上させることが
できる。

一方、前記排気時期制御装置６は、エンジン１
が低回転状態であるときに、回動軸１２を回動さ
せて支持筒１１を揺動させることにより、第１制
御弁９を凹部７から突出させて開口５ａの上部へ
位置させることによつて、その各構成部材低回転
時において最適な出力特性が得られる位置にセツ
トすることができる。

すなわち、このような第１制御弁９の移動に追
従して、第２制御弁１０も第１制御弁９の上部に
接触した状態を維持しつつ前記開口５ａへ向けて
摺動させられ、前記第１制御弁９が所定の位置ま
で移動させられた時点で、両制御弁９，１０の制
御面９ａ，１０ａがシリンダ２の内面とほぼ同一
面状に位置させられて開口５ａの上部が閉塞さ
れ、これによつて、第２図および第３図に示すよ
うに、開口５ａの上縁５ｂが見掛け上第１制御弁
９の下端縁９ｂまでの距離L₁下げられる。

そして、ピストン３が下降して、その上端が第
１制御弁９の下端縁９ｂを通過すると同時に、シ
リンダ２と排気通路５との連通が行なわれること
になるから、これにより、排気時期を遅延させて
低回転時における適切な排気を行ない、もつて、
低回転域におけるエンジン出力の向上を図ること
ができる。

また、エンジン１が高回転域に至つた場合にあ
つては、回動軸１２を前述した方向と逆方向へ回
動させて、第１制御弁９を支持筒１１とともに前
記凹部７内へ収納することによつて、各構成部材
を高回転時において最適な出力特性が得られる位
置にセツトすることができる（第３図参照）。

すなわち、このような第１制御弁９の移動によ
り、第２制御弁１０もコイルスプリング１４を圧
縮しつつ開口５ａから離反する方向へ押圧移動さ
せられて前記凹部７へ収納される。これによつて
開口５ａの上部が開放されて、シリンダ２と排気
通路５との連通時期、すなわち排気時期が早めら
れて高回転時における適切な排気が行なわれる。

一方、前述した各制御弁９，１０の作動に際し
て、それぞれに形成したスリツトS₁，S₂内にリブ
Ｈが嵌入するから、各制御弁９，１０の移動が阻
害されるようなことはない。

したがつて、エンジン１の排気時期が第１制御
弁９の下端縁９ｂによつて制御されて、全回転域
における出力特性の向上が図られる。

そして、前者のように各構成部材を低回転時に
対応してセツトした場合にあつては、第１制御弁
９の制御面９ａが第２制御弁１０の制御面１０ａ
によつてシリンダ２の内面と連続させられている
とともに、両制御弁９，１０の裏面側の空気部す
なわち凹部７とシリンダ２の内部とが連通させら
れるようなことはなく、もつて、排気通路５内に
溜まり部が形成されることなく、排気を円滑に行
なわせることができる。また、高回転時に対応し
てセツトした場合にあつても、凹部７が第１制御
弁９によつて埋められるとともに、第１制御弁９
の排気通路５側の面が、該排気通路５の内壁面に
連続してその一部を構成するから、低回転時と同
様に、排気通路５内に溜まり部が形成されるよう
なことはなく、円滑な排気を維持することができ
る。

したがつて、このような排気時期の制御によ
り、エンジン１の良好な出力特性が低回転域から
高回転域に亙る広い回転域で得られる。

なお、前記実施例において示した各構成部材の
諸形状や寸法あるいは組み合わせ等は一例であつ
て、設計要求等に基づき種々変更可能である。例
えば、第１制御弁９を駆動して該第１制御弁９に
第２制御弁１０を追従させるようにしたが、第２
制御弁１０を駆動してこれに第１制御弁９を追従
させるようにしてもよい。また、付勢部材をコイ
ルスプリング１４として示したが、ねじりスプリ
ング等を用いるようにしてもよいものである。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案に係わる２サイク
ルエンジンの排気時期制御装置は、排気通路の上
部で前記開口近傍に揺動自在に取り付けられ、そ
の揺動端部にシリンダの内面とほぼ同一曲率の制
御面を有し、かつ、該制御面により前記開口上部
を開閉して該開口の上縁の位置を変化させる第１
制御弁と、該第１制御弁の上方に摺動自在に設け
られ、前記シリンダの内面とほぼ同一曲率の制御
面を有し、かつ、第１制御弁が開口を閉塞する位
置に揺動させられた際に、第１制御弁の制御面の
上縁と前記開口の上縁との間に侵入して両者間の
間隙を閉塞する第２制御弁とを備え、前記第２制
御弁は、前記排気通路の上方にピストンの摺動方
向に対して傾斜して形成されたガイド孔内に摺動
自在に嵌挿され、該ガイド孔は、その内壁面の延
長線が前記シリンダの内壁面と干渉しあわないよ
うに形成されていることを特徴とするもので、次
のような優れた効果を奏する。

ガイド孔を形成するに際して、加工用の治具
をシリンダの一側部から他方の側部へ貫通させ
ることができ、これによつて、ブローチによる
加工を可能とし、ガイド孔を精度よくかつ簡便
に形成することができる。

前記の効果により、第２制御弁の摺動を円
滑にして排気時期変更の応答性を高めるととも
に、第２制御弁とガイド孔との摺接面間のクリ
ヤランスを可及的に微小化して、排気通路から
の排気ガスの漏れを防止することができる。

エンジンが低回転状態にある場合には、第２
制御弁を第１制御弁の上部との接触を維持しつ
つ前記開口へ向けて摺動させることにより、両
制御弁の制御面をシリンダの内面と連続させか
つほぼ同一面状として開口上部を閉塞し、第１
制御弁によつて、シリンダと排気通路との連通
時期を変更して排気時期を遅延させることがで
き、また、エンジンが高回転域に至つた場合に
あつては、第１制御弁を排気通路の開口から離
反する方向に移動させることにより、該第１制
御弁とともに第２制御弁も開口から離反する方
向へ押圧移動させ、これによつて開口の上部を
開放してシリンダと排気通路との連通時期すな
わち排気時期を早め、高回転時における適切な
排気を行なうことができる。

各構成部材を低回転時に対応してセツトした
場合にあつても、第１制御弁の制御面とシリン
ダの内壁面との間を第２制御弁の制御面によつ
て閉塞して、両制御弁の裏面側の空間部とシリ
ンダの内部とが連通させられることを防止し、
また、高回転時に対応してセツトした場合にあ
つても、前記空間部を第１制御弁によつて埋め
るとともに、第１制御弁の排気通路側の面を該
排気通路の内壁面に連続させ、もつて、排気を
阻害する要因をなくし、円滑な排気を行なうこ
とができる。

したがつて、前述した〜の相乗効果によ
り、エンジンの出力特性を低速回転域から高回
転域に亙る広い回転域で良好な状態に維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例を示すもの
で、第１図は要部の縦断面図、第２図は第１図の
−線に沿う矢視図、第３図は作動を説明する
ための一部を省略した第１図と同様の図である。 １……（２サイクル）エンジン、２……シリン
ダ、３……ピストン、５……排気通路、５ａ……
開口、５ｂ……上縁、６……排気時期制御装置、
７……凹部、８……ガイド孔、８ａ……第１のガ
イド部、８ｂ……第２のガイド部、９………第１
制御弁、９ａ……制御面、９ｂ……下端縁、１０
……第２制御弁、１０ａ……制御面、１１……支
持筒、１２……回動軸、１３……摺動ロツド、１
４……コイルスプリング（付勢部材）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２サイクルエンジンのシリンダの内部へ連通さ
   れた排気通路の開口上部を開閉して、シリンダの
   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よ
   うにした排気時期制御装置であつて、前記排気通
   路の上部で前記開口近傍に揺動自在に取り付けら
   れ、その揺動端部にシリンダの内面とほぼ同一曲
   率の制御面を有し、かつ、該制御面により前記開
   口上部を開閉して該開口の上縁の位置を変化させ
   る第１制御弁と、該第１制御弁の上方に摺動自在
   に設けられ、前記シリンダの内面とほぼ同一曲率
   の制御面を有し、かつ、第１制御弁が開口を閉塞
   する位置に揺動させられた際に、第１制御弁の制
   御面の上縁と前記開口の上縁との間に侵入して両
   者間の間隙を閉塞する第２制御弁とを備え、前記
   第２制御弁は、前記排気通路の上方にピストンの
   摺動方向に対して傾斜して形成されたガイド孔内
   に摺動自在に嵌挿され、該ガイド孔は、その内壁
   面の延長線が前記シリンダの内壁面と干渉しあわ
   ないように形成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。