JPH0443819A - ２サイクルエンジンの吸気用ロータリバルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、吸気タイミングを調整可能とする２サイク
ルエンジンの吸気用ロータリバルブ装置に関する。

（従来の技術） 上記ロータリバルブ装置には、従来１例えば、特開昭６
０−２２００８号公報で示されるものがある。

これによれば、クランクケース内に支承されたクランク
軸の回転に伴って回転するバルブプレートが備えられ、
このバルブプレートがクランクケースの吸気ポートを繰
り返し開閉させるようになっている。また、エンジン性
能を向上させるため、上記バルブプレートが互いに重ね
合わされた一対のプレートで構成されると共に、これら
両プレートにガバナ機構が設けられている。

そして、エンジンが高速になるに従って、上記ガバナ機
構により両プレートがクランク軸に対し相対回動させら
れると共に、両プレート同士も相対回動させられ、吸気
ポートの開弁角（ワーキングアングル）の変更と共に、
吸気タイミングが変更調整されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来構成によれば、バルブプレートは２
枚のプレートで構成されており、このため、ロータリバ
ルブの構成が複雑となっている。また、これら各プレー
トを回動させるガバナ機構はトルク変動の影響を受は易
いものであり、このため、吸気タイミングの精度が阻害
されるおそれもある。

（発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、吸気タイミングを調整可能とするロークリバルブの
構成を簡単にすると共に、このロータリバルブの作動が
トルク変動に影響されないようにし、これによって、良
好な吸気タイミングが得られるようにすることを目的と
する。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、バルブプレートをクランク軸にその細心回り相対回
動自在に支持させ、上記クランク軸に対するバルブプレ
ートの相対角を変更可能とさせる相対角可変手段を設け
ると共に、この相対角可変手段を作動させる駆動手段を
設け、かつ、エンジン条件に基づいて上記駆動手段を作
動させる制御手段を設けた点にある。

（作　用） 上記構成による作用は次の如くである。

ロークリバルブ４２によりエンジン１３の性能を向上さ
せようとする場合、この性能向上は、吸気ポート４１の
前記した開弁角を調整しなくても、エンジン１３の回転
速度に応じた吸気ポート４１の開弁時期（もしくは閉弁
時期）を調整することによって十分に達成されるもので
ある。

この発明は、この点に着目してなされたもので、バルブ
プレート５７をクランク軸３３にその軸心回り相対回動
自在に支持させ、上記クランク軸３３に対するバルブプ
レート５７の相対角を変更可能とさせる相対角可変手段
５９を設けると共に、この相対角可変手段５９を作動さ
せる駆動手段７５．７６を設け、かつ、エンジン１３の
回転速度に基づく信号を入力して上記駆動手段７５゜７
６を作動させるための信号を出力する電子制御装置（制
御手段）７７を設け、つまり、クランク軸３３に対する
バルブプレート５７の相対角をエンジン１３の回転速度
に見合うよう調整可能としである。そして、これにより
、エンジン１３の回転速度に応じた良好な吸気ポー）４
１の開弁時期（もしくは閉弁時期）が得られて、良好な
吸気タイミングが得られるようになっている。

また、前記したようにクランク軸３３に対するバルブプ
レート５７の相対角を変更させるための相対角可変手段
５９は、電子制御装置７７により制御される駆動手段７
５．７６によって作動させられるため、クランク軸３３
に対するバルブプレート５７の相対角の変更はトルク変
動に影響されることなく行われる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、１は自動二輪車で、その車体フレーム
２は一つの主フレーム３を有し、この主フレーム３は断
面箱形をなして後下がり状とされている。この主フレー
ム３の前端にはフロントフォーク４が操向自在に支承さ
れている。このフロントフォーク４の下端には前輪５が
支承される一方、同上フロントフォーク４の上端にはハ
ンドル６が取り付けられている。また、７はカウリング
である。

また、上記主フレーム３の後端から下方に向って左右一
対のリヤアームブラケット８が一体成形されており、こ
のリヤアームブラケット８に枢支軸９によりリヤアーム
１０が上下揺動自在に枢支され、このリヤアーム１０の
前後中途部は緩衝器（図示せず）を介し主フレーム３に
支持されている。そして、このリヤアーム】Ｏの揺動端
に後輪１１が支承されている。

１３は２サイクルエンジンで、このエンジン】３には動
力伝達装置１４が連設され、これらエンジンＩ３と動力
伝達装置１４とは上記主フ′ノーム３の後部とリヤアー
ムブラケット８の下部とに支持されている。上記エンジ
ン１３の吸気ポートには前後方向はぼ水平に延びる吸気
チャンバ１５の後端が連結されている。

また、上記エンジン１３の下面に排気ポートが開口して
おり、この排気ポートから後方に向って排気管１６が延
びている。更に、上記主フレーム３の内部が燃料タンク
となっており、ここから上記エンジン１３に燃料が供給
される。また、上記主フレーム３とエンジン１３とで挟
まれた空間の前方にラジェータ１７が配設されている。

そして、前記後輪１１はチェーン巻掛手段１９によって
動力伝達装置１４に連動連結され、上記エンジン１３の
作動で動力伝達装置１４とチェーン巻掛手段１９とを介
し後輪１１が走行駆動されるようになっている。

上記主フレーム３を上方から覆うカバ一体２０が設けら
れ、このカバ一体２０は前、後ボルト２１．２１により
主フレーム３上に着脱自在に支持されている。また、上
記カバ一体２０の後端に３シート２２が一体成形され、
このシート２２は上！記カバ一体２０を介して主フレー
ム３側に強固に支持され、また、上記シート２２は前記
排気管１６の後部に突設された支持バー２３の上端に枢
支軸２４によっても枢支されている。

上記の場合、前、後ボルト２１．２１を緩めれば、枢支
軸２４を中心としてカバ一体２０の前部を上方回動させ
ることができるようになっている。そして、このように
すれば、カバ一体２０やシート２２を車体から取り外さ
ないで、主フレーム３上面に設けられる後述の各機器に
対し保守、点検ができるようになっている。

上記各リヤアームブラケット８にはフートレストブラケ
ット２５が突設され、このフートレストブラケット２５
にはシート２２上のライダーの足に対応してフートレス
ト２６が設けられてし）る。

第１図と第３図において、前Ｍ己エンジン１３のクラン
クケース２７は、クランクケース本体２８を有し、この
クランクケース本体２８は、その内部がクランク室２９
であって、このクランク室２９を左側方に向って開放す
る開口部３０を備えている。また、上記クランクケース
２７は上記開口部３０を開閉自在に閉じるクランクケー
スカバー３１を有し、このクランクケースカバー３１は
ポルト３１ａによってクランクケース本体２８に着脱自
在にねじ止めされている。そして、上記クランク室２９
内にクランク軸３３が収納されると共に、このクランク
軸３３の両端がクランクケース本体２８とクランクケー
スカバー３１とにそれぞれ左右軸受３４．３５により支
承されている。

上記クランクケース２７から前方に向って突出するシリ
ンダ３６が設けられ、このシリンダ３６はポルト３７に
よって上記クランクケース２７にねじ止めされている。

上記シリンダ３６にはピストン３８が前後摺動自在に嵌
入され、このピストン３８は上記クランク軸３３に連接
棒３９によって連動連結されている。

第１図から第５図において、上記クランクケースカバー
３１には吸気ポート４１が形成され、この吸気ポート４
１にはロータリバルブ４２を介し左側上方に向って斜め
方向に延びる吸気管４３が連設されている。一方、前記
吸気チャンバｌ−５はその後部に下方に向って延びる分
岐管４４を有し、この分岐管４４の下端が上記吸気管４
３の上端に連結されている。上記吸気管４３にはスロッ
トル弁４６が設けられ、このスロットル弁４６は、第５
図で示すようにワイヤ巻掛手段４７を介し前記ハンドル
６の右端側アクセルグリップの回動操作に連動するよう
になっている。

上工己吸気管４３には燃料噴射弁４８が取り付けられ、
その噴射方向４９は吸気管４３の軸心に交差する斜め下
方で、吸気ポート４１の近傍に向っている。特に、第２
図において、前記主フレーム３内の燃料を上記燃料噴射
弁４８に供給する燃料ポンプ５１が設けられている。

第１図、および第３図から第７図において、前記ロータ
リバルブ４２につき説明する。

このロークリバルブ４２のバルブケース５３は前記クラ
ンクケースカバー３１と、このクランクケースカバー３
１を外面から覆うバルブカバー５４とで形成され、この
バルブカバー５４はクランクケースカバー３１にボルト
５５により着脱自在にねじ止めされている。上記クラン
クケースカバー３１とバルブカバー５４により囲まれた
薄い円板状の空間がバルブ室５６とされ、このバルブ室
５６に扇状のバルブプレート５７が摺動自在に嵌入され
ている。また、上記バルブカバー５４には前記吸気ポー
ト４１に対応して連通孔５８が形成されている。

上記バルブプレート５７を前記クランク軸３３の左端部
に連結させると共に、これら両者の相対角を変更可能と
させる相対角可変子ｐｊ５９が設けられている６ 即ち、上記クランク軸３３の左端部にはこれに支持筒体
６０が遊転自在に支承され、この支持筒体６０の外周面
に形成された楕円形状の突起６１に前記バルブプレート
５７が外嵌され、つまり、このバルブプレート５７は支
持筒体６０と共に回転して、連通孔５８を繰り返し開閉
させるようになっている６特に第７図で示すように、６
２は補強板で、この補強板６２はリベット６３によりバ
ルブプレート５７に取り付けられ、このバルブプレート
５７を補強している。上記クランク軸３３の左端部には
その軸心上に摺動孔６５が形成され、この摺動孔６５に
軸方向摺動自在に摺動軸６６が嵌入されている。

上記支持筒体６０の内周面には、その径方向で互いに対
向し、かつ、それぞれ軸方向に延びる一対の係合溝６７
．６７が形成されている。また、これら各係合溝６７に
対応して上記クランク軸３３の左端部に一対の螺旋長孔
６８．６８が形成され、この各螺旋長孔６８はクランク
軸３３の軸心回りで、互いに同じ方向に緩やかに螺旋を
描いている。また、上記各螺旋長孔６８に対応して摺動
軸６６の外周面に一対の球状凹面６９．６９が形成され
ている。この各凹面６９に球体７０が摺動自在に嵌め付
けられ、かつ、この各球体７０は上記係合溝６７と螺旋
長孔６８とにそれぞれその長平方向に沿って移動自在に
嵌入されている。

そして、上記摺動軸６６を軸方向に摺動させたときには
、球体７０を介し摺動軸６６と支持筒体６０とはこれら
の相対角を不変として同行回転するようになっており、
一方、上記球体７０が螺旋長孔６８を移動することによ
って、支持筒体６０と、クランク軸３３とはその相対角
が変化しながら同行回転するようになっている。

特に、第１図、第３図、および第６図において、上記摺
動輪６６の一端には、その軸心回りに遊転自在であるが
、軸方向では摺動軸６６と共に移動するディスクが取り
付けられ、このディスクの外周面に係合周溝７１が形成
されている。

方、前記バルブカバー５４には枢支軸７２がその軸心回
り回動自在に支承されると共に、この枢支軸７２に回動
アーム７３が取り付けられ、この回動アーム７３の回動
端に前記係合周溝７１と摺動自在に係合する係合ビン７
４が取り付けられている。

上記枢支軸７２はワイヤ巻掛手段７５を介して前記カバ
一体２０内に収納されたサーボモータ７６に連動連結さ
れている。このサーボモータ７６を制御する制御手段で
ある電子制御装置７７が設けられている。この電子制御
袋ｆｉ１７はクランク軸３３の回転速度やエンジン１３
の吸入空気量、また、スロットル弁４６のスロットル開
度など、外部の各種エンジン条件に基づく検出信号を一
つもしくは複数人力して上記サーボモータ７６を作動さ
せるための信号を出力し、これにより、上記サーボモー
タ７６を制御するようになっている。

即ち、上記ワイヤ巻掛手段７５やサーボモータ７６は前
記相対角可変手段５９を作動させる駆動手段を構成し、
この駆動手段により相対角可変手段５９がクランクケー
ス２７の外部から作動させられるようになっている。

第３図と第７図により、上記エンジン条件として回転速
度を用いた場合の制御につき具体的に説明すると、エン
ジン１３の低速時には、第３図中実線で示すように摺動
軸６６は摺動孔６５内に入り込んでいて、クランク軸３
３とバルブプレート５７との相対角は第７図中実線で示
すようになっている。次に、エンジン１３の回転速度が
上昇し始めると、前記電子制御装置７７を介してサーボ
モータ７６が作動させられ、このサーボモータ７６の作
動がワイヤ巻掛手段７５．枢支軸７２を介し回動アーム
７３に伝えられる。すると、第３図中仮想線で示すよう
に回動アーム７３が係合ビン７４を伴って枢支軸７２回
りに回動し、摺動軸６６が摺動孔６５から引き出される
。

すると、上記摺動軸６６に伴って球体７ｏが螺旋長孔６
８をその長手方向に移動することによってクランク軸３
３に対する支持筒体６ｏの相対角が変化し、第７図中仮
想線で示すように、この支持筒体６０に伴ってバルブプ
レート５７がクランク軸３３の回転方向Ｒと同じ方向に
回動するようになっている。そして、これによって、吸
気ポート４１の開弁時期が早められて、エンジン１３性
能の向上が達成されるようになっている。

なお、上記の場合、エンジン１３の回転速度の上昇に伴
って吸気ポート４１の開弁時期を遅らせるようにしても
よい。

第１図と第２図において、前記シリンダ３６の排気ポー
トにおける排気タイミングを可変とする排気バルブ手段
７８が設けられ、この排気バルブ手段７８はワイヤ巻掛
手段７９を介し前記カバー体２０内に収納されたサーボ
モータ８０に連動連結されている。このサーボモータ８
０も前記電子制御装置７７により制御されるようになっ
ている。

前記したクランク軸３３、ピストン３８．およびロータ
リバルブ４２等の作動によって、吸気ポート４１が開か
れたときに、クランクケース２７内に混合気が吸入され
、その後、この混合気はシリンダ３６内に送り込まれて
燃焼し、その燃焼後の排気は前記排気管１６を通って排
出され、エンジン１３が作動する。なお、このような作
用は、従来の２サイクルエンジンと同じであるため、そ
の詳しい説明は省略する。

第１図と第３図により、前記動力伝達装置１４につき説
明する。

この動力伝達装置！１４のミッションケース８２は前記
クランクケース本体２８の後部に一体成形されるミッシ
ョンケース本体８３を有し、このミッションケース本体
８３の右側部には、その内部を右側方に開放する開口部
８４が形成されている。また、上記ミッションケース８
２は上記開口部８４を開閉自在に閉じるミッションケー
スカバー８５を有している。上記ミッションケース８２
には前記クランク軸３３と平行で、かつ、その後方に変
速軸８７と出力軸８８とが支承され、上記変速軸８７の
右端には乾式多板式のクラッチ８９が取り付けられてい
る。

上記クランク軸３３の右端には減小歯車９１が取り付け
られ、この減小歯車９１に噛合する減大歯車９２が上記
クラッチ８９の駆動側に取り付けられている。また、同
上クラッチ８９の従動側は変速軸８７に取り付けられて
いる。上記変速軸８７と出力軸８８とは可変速式の歯車
機構９３によって互いに連動連結されており、この歯車
機構９３は変速軸８７上に設けられる歯車群９４と、こ
れら歯車群９４に噛合して出力軸８８上に設けられる歯
車群９５とで構成される。そして、上記出力軸８８は前
記したようにチェーン巻掛手段１９を介し後輪１１を駆
動させる６ 第１図において、上記歯車機構９３を変速作動させる変
速操作機構９７が設けられてシ）る。

この変速操作機構９７はミッションケース８２に支承さ
れるチェンジレバ−軸９８を有し、このチェンジレバ−
軸９８は足踏式のチェンジレバ−（図示せず）に連動ア
ーム９９や連動リンク（図示せず）を介して連結されて
いる。また、同上ミッションケース８２にカム筒１００
が支承されており、このカム筒１００に沿って二本のフ
ォーク軸１０２が設けられ、このフォーク軸１０２には
三つのシフトフォークがそれぞれ上記フォーク軸１０２
の軸方向に摺動自在に支持されている。

そして、チェンジレバ−を足踏み操作すれば、連動アー
ム９９やチェンジレバ−軸９８等を介してカム筒１００
が所定方向に回動し、これに伴って、シフトフォーク１
０３が作動して、これが歯車機構９３を所望の噛合状態
に変化させ、つまり、これによって所望の変速状態が得
られるようになっている。

第４図と第５図において示すようにクランクケース２７
には冷却水路１０６が形成され、この冷却水路１０６は
シリンダ３６にも形成されている。

第１図と第２図とにおいて、上記各冷却水路１０６に冷
却水を送り込む水ポンプ１０７が設けられている。この
水ポンプ１０７はミッションケース８２の左側に取り付
けられるポンプケースｌ口８を有している。

そして、上記水ポンプ１０７の作動によって、冷却水１
１４が上記各冷却水路１０６に送り込まれ、その後、こ
の冷却水１１４は、第２図で示すように排出バイブ１１
５を介し前記ラジェータ１７に向けて排出され、このラ
ジェータ１７で冷却された冷却水】１４は戻りパイプ１
１６を介し再び上記水ポンプ１０７に戻されるようにな
っている。

第１図と第２図とにおいて、ミッションケース８２の後
端は緩衝材１２１を介しボルト１２２により前記リヤア
ームブラケット８に支持されている。

第１図、第２図、および第８図において、ミッションケ
ース８２の前上部にはバランサ１２４が支承され、この
バランサ１２４は歯車組１２５によりクランク軸３３に
連動連結されている。上記バランサ１２４の右端はウオ
ームギヤ組１２７と連動軸１２８により前記燃料ポンプ
５１を駆動させるようになっている。なお、上記バラン
サ１２４による燃料ポンプ５１の駆動は上記つオームギ
ヤ組１２７と連動軸１２８に代えてワイヤ巻掛手段によ
ってもよい。

また、上記バランサ１２４の上方におけるクランクケー
ス２７の上部が緩衝材１３０を介しポルト１３１により
前記主フレーム３に支持されている。

（発明の効果） この発明によれば、バルブプレートをクランク軸にその
軸心回り相対回動自在に支持させ、上記クランク軸に対
するバルブプレートの相対角を変更可能とさせる相対角
可変手段を設けると共に、この相対角可変手段を作動さ
せる駆動手段を設け、かつ、エンジン条件に基づいて上
記駆動手段を作動させる制御手段を設けることによって
、クランク軸に対するバルブプレートの相対角をエンジ
ンの回転速度に見合うよう調整するようにしであるため
、エンジンの回転速度に応じた良好な吸気ポートの開弁
時期（もしくは開弁時期）が得られて、良好な吸気タイ
ミングが得られるようになっている。

そして、上記発明によれば、吸気タイミングを調整可能
とするバルブプレートは１枚ですむため、ロータリバル
ブの構成は簡単となる。

また、前記したようにクランク軸に対するバルブプレー
トの相対角を変更させるための相対角可変手段は、制御
手段により制御される駆動手段によって作動させられる
ため、クランク軸に対するバルブプレートの相対角の変
更はトルク変動に影響されることなく行われる。よって
、吸気タイミングの精度が良好に保たれ、エンジン性能
の向上が達成される。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第２図の部分拡
大図、第２図は自動二輪車の全体左側面図、第３図は第
１図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線矢視断面図、第４図は同上第
１図のＩＶ−ＩＶ線矢視図、第５図は同上第１図のＶ−
Ｖ線矢視断面図、第６図は同１第１図の部分断面図、第
７図は第３図の■−■線矢視図、第８図は第１図の■−
■線矢視断面図である。 １３・　エンジン、２７・・クランクケース、３３・・
クランク軸、４１・・吸気ポート、４２０−クリバルブ
、５７・・バルブプレート、５９・・相対角可変手段、
７５　・ワイヤ巻掛手段（駆動手段）７６・・サーボモ
ータ（駆動手段）、７７・・電子制御ｌｌ装置（制御手
段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、クランクケースの一側に吸気ポートを形成し、上記
   クランクケース内に支承されるクランク軸の一端にバル
   ブプレートを支持させ、クランク軸の回転に伴って回転
   する上記バルブプレートが上記吸気ポートを繰り返し開
   閉させるようにした２サイクルエンジンの吸気用ロータ
   リバルブ装置において、上記バルブプレートをクランク
   軸にその軸心回り相対回動自在に支持させ、上記クラン
   ク軸に対するバルブプレートの相対角を変更可能とさせ
   る相対角可変手段を設けると共に、この相対角可変手段
   を作動させる駆動手段を設け、かつ、エンジン条件に基
   づいて上記駆動手段を作動させる制御手段を設けた２サ
   イクルエンジンの吸気用ロータリバルブ。