JPH0741479B2 - ２サイクルエンジン用シリンダブロックの機械加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、排気通路内に位置し、その後端部が軸支さ
れ、先端部が排気ポート上辺部位で出没して排気ポート
の実質上辺部位を変化させることにより排気開始時期を
可変とする制御弁を備える２サイクルエンジンの鋳放し
状態のシリンダブロックを機械加工する方法に関するも
のである。

従来の技術 車輛等で使用されるエンジンは、低速回転域での動力特
性に重点をおいた低速型と高速回転域での動力特性に重
点をおいた高速型とに大別され、前者では出力特性曲線
の極大点が低速回転域にあり、後者では出力特性曲線の
極大点が高速回点域にある。しかるに、前者にあっては
高速回転域で、後者にあっては低速回転域でそれぞれ満
足できる出力が得られないところから、高速型エンジン
において高速回転域での高い出力を維持しつつ低速回転
域での出力を高めることにより、低速回転域から高速回
転域に至る全回転域で高い出力特性を得ることが検討さ
れている。

この問題につき、本出願人は先に２サイクルエンジンの
出力特性を向上させるために第１図図示の構造を提案し
た（特願昭62−77672号）。第１図はシリンダブロック0
1の排気ポート03部分を要部断面図として示している
（図中、010はシリンダボア02に嵌挿されたピストンで
ある）。シリンダブロック01では排気通路05の上面に凹
部06が形成され、該凹部06内に収納され得る制御弁08が
排気通路05を横断する方向の軸07で支持されている。

制御弁08は軸07によって上下方向で往復揺動せしめら
れ、揺動下限位置で図示の如く制御弁08の先端制御表面
09がシリンダボア02内に露出して、その下辺09aが排気
ポート03の上辺04よりも高さ（Ｈ）だけ下位に位置す
る。

軸07はクランク軸に連動して動作するガバナー（図示せ
ず）によって回動せしめられ、クランク軸が高速で回転
している間には制御弁08が凹部06内に退避しているが、
クランク軸の回速度が低下するとそれに応じて制御弁08
が揺動して先端制御表面09がシリンダボア02内に露出す
るようになっている（先端制御表面09の露出面積は、ク
ランク軸の回転速度が小さくなるほど増大する）。

斯様に、排気開始時期を規定する排気ポート03の実質上
辺が高さ（Ｈ）の範囲で動き、エンジン高速回転域で高
く、低速回転域で低くなるため、高速回転域では排気開
始時期が早くなり、低速回転域では排気開始時期が遅く
なって、全回転域に亘り排気時期が適正化され出力特性
が改善される。

発明が解決しようとする問題点 ところで、シリンダブロック01は鋳造品であって、その
外形形状を与える鋳型と、排気通路05,制御弁収納凹部0
6,シリンダボア02等の内室形状を与える中子とをもって
鋳造形成され、その後の一連の機械加工によって最終形
状が与えられる。この機械加工として所定の削り代をも
って鋳造形成されたシリンダボア02の切削を行うに当っ
ては、例えば面A,切欠きＢ（鋳造時に形成される）に保
持治具の位置決め棒C,Dを突き当てて鋳放し状態のシリ
ンダブロックを保持している。

ところが、シリンダブロック用の鋳型が上，下で二分割
され、内室形成用の中子が分割型の突き合せ面間あるい
は一方の分割型で支持される関係上、両分割型を突き合
せる際に相対的な位置ずれ（ａ）が生じると、中子で形
成される排気通路05の上面に形成された制御弁収納凹部
06の例えば面Ｅと二点鎖線で表わされる面Ａとの間の間
隔長が増大し、結果的には面A,切欠きＢを基準として切
削加工されるシリンダボア02の内壁面と面Ｅとが接近し
て面Ｅ部の壁厚が過度に薄くなってしまうだけでなく、
排気ポート03の形状寸法が狂ってしまい、制御弁08によ
る適正な排気時期制御も期待できなくなる。また、位置
ずれ（ａ）とは逆方向の位置ずれ（ｂ）が生じた場合に
も同様に適正な排気時期制御を期待できなくなる。

制御弁08の先端制御表面09はシリンダボア02の内壁面に
十分近いのが排気時期制御を適正に行うために要求され
る条件であるが、前記の如き治具によってシリンダブロ
ックを保持し、シリンダボア02の切削加工を行うときに
は、制御弁収納凹部06とシリンダボア02の相対位置関係
が精度良く定まらないのであるから凹部06に収納される
制御弁08による排気時期制御を適正に行うことができな
い。

問題点を解決するための手段および作用 本発明は斯かる技術的背景の下に創案されたものであ
り、排気通路内に位置し、その後端部が軸支され、先端
部が排気ポート上辺部位で出没して排気ポートの実質上
辺部位を変化させることにより排気開始時期を可変とす
る制御弁を備える２サイクルエンジンの鋳放し状態のシ
リンダブロックを機械加工する方法において、鋳造時に
排気通路内に形成される制御弁収納凹部とシリンダボア
との相対位置関係を高精度で定めることをその目的とす
る。

この目的は、排気通路内に形成された制御弁収納凹部と
類似した形状の芯金を備えた治具を用い、前記制御弁収
納凹部における制御弁先端制御表面と対向する表面に前
記芯金を宛てがって前記シリンダブロックを保持し、前
記制御弁収納凹部の制御弁先端制御表面と対向する表面
に接する前記芯金の先端部を基準としてシリンダボアの
切削加工を行うことによって達成される。

以下、本発明の内容を具体的に説明する（第２図ないし
第13図）。

第２図は鋳放し状態の２サイクルエンジン用シリンダブ
ロック１を縦断面図として示している。このシリンダブ
ロック１にはシリンダボア2,掃気通路3,ウォータージャ
ケット４および排気通路５が形成されている。排気通路
５は、その上面に制御弁収納凹部８を有しており、排気
ポート６を周方向で左，右に区分する中央壁７が該排気
通路５内に形成されている。なお、中央壁７はピストン
リングが排気ポート６部を通過する際の打音を軽減する
ためのものであるが、必ずしも必要ではない。

制御弁収納凹部８は、シリンダボア２に近い側に位置す
る縦断面ほぼ鋭角形状の第一凹部９と、シリンダボア２
から離れた側に位置する縦断面ほぼ半円形状の第二凹部
11とから成り、第一凹部９は排気ポート上辺壁6Aによっ
てシリンダボア２と隔てられ、排気ポート６の上辺6aよ
りも上方へ凹み、上辺6aに対応して周方向に彎曲した形
状になされている。（第２図ないし第４図）また、第二
凹部11は後記制御弁14の軸支部を収納する部分であり、
その両側壁部には軸孔12が削設される。

鋳放し状態のシリンダブロック１を保持する治具20を第
５図ないし第10図に示す。治具20は基台21と、該基台21
の一端側に位置して立上がる主壁22と、基台21の他端側
に位置する立台24と、該立台24の二股状部分を回転自在
に貫通する支軸25と、支軸25に相対回転不能に付された
操作レバー26,保持棒27と、主壁22の頂部23上にボルト2
9をもって取着される押え金28と、複数本の接続ボルト3
0および位置決めピン31をもって主壁22に固定される芯
金32とを主部材として形成されている。

芯金32は、第７図ないし第10図に示される形状体であ
り、主壁22に沿って固定される固定板33と芯金本体34か
ら成っている。芯金本体34は全体として先細り形状にな
され、その基部上面および一方の側面に位置決め突起3
5,36を備え、先端側の上面に位置決め突起37を備えると
ともに、位置決め突起37若干離隔して割溝42で左，右に
分けられたＬ字屈曲形状の先端部38を備えている。そし
て、先端部38の先端面は中間面40を境として段差状に上
下に別れて上先端面39,下先端面41になっている。

斯かる構造体として形成された治具20を用いて鋳放し状
態のシリンダブロック１を保持するには、第５図，第６
図図示の態様でこれを行う。

芯金32の本体34にシリンダブロック１の排気通路５を
嵌め合せ、排気通路５の段差状になされた排気管接続部
のＦ面およびＧ面（段差部に設けた小突起5aの端面およ
び排気通路５内に一部形成した溝5bの溝底面）（第13
図。図中、二点鎖線で示した範囲Ｘ部分は事後に切除さ
れる。）に位置決め突起６を当接させる。Ｌ字屈曲形状
の左，右一対の先端部38はその立上り部分が排気通路５
の第一凹部９内に進入し、位置決め突起37は第二凹部11
内に進入する。なお、排気ポート６側に偏して排気通路
５の一部を左右に区画する中央壁７は、排気通路５内に
差し込まれた芯金本体34の割溝42内に位置する（第５
図）。なおまた、第14図に示すように小突起5aを形成す
ることなく溝5cを形成してもよい。

押え金28のＬ字状に屈曲した先端部をシリンダブロッ
ク１の上端面（ガスケット面）に宛てがい、ボルト29を
もって該押え金28を主壁22の頂部23に締付け固定する。
（第６図）。

次に、立台24の操作レバー26を把持して図の反時計回
り方向に回転させる。操作レバー26と共に支軸25に一体
化された保持棒27も同方向に回転し、その先端面がシリ
ンダブロック１の外表面に強圧で押し付けられる（第６
図）。項目，の操作によりシリンダブロック１は上
方および外側方側（立台24側）から押され、前記Ｆ面と
位置決め突起35の接触圧および排気ポート６の上辺6aと
芯金本体先端部38の中間面40との接触圧が増すととも
に、先端部38の立上り部および位置決め突起37がそれぞ
れ第一凹部9,第二凹部11内により深く進入し、位置H,I
にて互いに傾斜面で接触する先端部38の上先端面39と第
一凹部９の壁面との間の接触圧、および位置決め突起37
と第二凹部11の壁面との間の接触圧が増大する。

以上項目，，の操作によって治具20で把持された
シリンダブロック１は、位置決め突起35の上面および先
端部38の中間面40との接触関係により高さ方向の位置決
めが行われ、位置決め突起36との接触関係により排気通
路５の内周壁面に沿う回転方向の位置決めが行われ、Ｈ
位置における先端部38の上先端面39との接触関係および
Ｉ位置における位置決め突起37の表面との接触関係によ
り水平方向における位置決めが行われている。それ故、
シリンダブロック１はそのシリンダボア２の中心線が鉛
直方向を指向する正しい姿勢に維持され、先端部38の上
先端面39を基準面として設定されている工具により鋳放
し状態のシリンダボア２の内壁面を切削加工すれば先端
部38の上先端面39と接する排気ポート上辺壁部6Aの肉厚
が高精度で規定寸法になされる。

なお、軸孔12は事後に穴明け加工される。

斯くして得られたシリンダブロック1Aを第11図ないし第
13図に示す。図中、螺子孔13は加工を終えたシリンダブ
ロック１を治具20から取外した後に別の治具を用いて加
工形成される。

治具20を用いて行う前記鋳放し状態のシリンダブロック
１の機械加工方法による他の特徴点は以下の通りであ
る。

第一凹部９の弁摺接面10に鋳型の砂落ちに起因する小
突起があったとしても、芯金本体34の先端部38が下方か
ら第一凹部９内に進入し、押え金28および保持棒27によ
る押圧力がシリンダブロック１に印加されると、小突起
は折曲除去され、第一凹部９内に進入した先端部38と第
一凹部９の上面との間の余裕空間部に押しやられるとと
もに、先端部38の上先端面39と第一凹部９の弁摺接面10
との接触面積が従来に比して十分大きいことにより、弁
摺接面10とシリンダボア内壁面との間隔長（すなわち、
排気ポート上辺壁部6Aの肉厚）および弁摺接面10と軸孔
12の中心線との間隔長が高精度で規定寸法になされる。

弁摺接面10と軸孔12の中心線との間隔長が規定長にな
されるため、軸孔12を貫通する軸16で支持され先端部が
Ｌ字屈曲形状になされた制御弁14が無理なく第一凹部9,
第二凹部11内に収納され、その先端制御表面５が第一凹
部９の弁摺接面10に摺動自在に接触し、制御弁14はＫ範
囲で自由に上下方向に揺動せしめられる。

項目とも関連し、排気ポート６の上辺6a位置が高精
度で定まり、また切削加工されたシリンダボア２の内壁
面からの制御弁先端15の後退位置が高精度で定まるが故
に、シリンダブロック1Aを用いたエンジンでは、制御弁
14を揺動変位させることによる排気時期制御を高い制度
で行うことができ、全回転域に亘り排気時期が適正化さ
れ、出力特性が改善される。

芯金32を用いた治具20は、複数本の位置決め棒C,D
（第１図）を用いた場合に比して押え金28,保持棒27に
よるシリンダブロック押え構造が簡略化される。

項目と関連し、制御弁14の制御表面15が第一凹部９
の弁摺接面10に正しく接触するが故に制御表面15−弁摺
接面10間が排気の抜け路になることはない。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、排気通路内に形成され
た制御弁収納凹部と類似した形状の芯金を備えた治具を
用い、前記制御弁収納凹部における制御弁先端制御表面
と対向する表面に前記芯金を宛てがって前記シリンダブ
ロックを保持し、前記制御弁収納凹部の制御弁先端制御
表面と対向する表面に接する前記芯金の先端部を基準と
してシリンダボアの切削加工を行うことを特徴とする２
サイクルエンジン用シリンダブロックの機械加工方法が
提案された。

この方法では、制御弁収納凹部の制御弁先端制御表面表
面に芯金先端部を接触させ、芯金先端部を基準としてシ
リンダボアの切削加工を行うため、制御弁収納凹部とシ
リンダボアとの相対位置が常に正確に定まり、排気ポー
トの上下方向長が高精度で形成されること、および制御
弁収納凹部に対する正しい位置関係で制御弁支持軸用軸
孔を形成し得ることにより制御弁収納凹部内に収納され
る制御弁のシリンダボア内壁面に対する位置が正しく定
まり、排気時期制御を高精度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人が先に提案した排気時期制御弁を備え
た２サイクルエンジン用シリンダブロックの要部断面
図、第２図は本発明方法によって加工される２サイクル
エンジン用シリンダブロックの縦断面図、第３図はその
III−III線断面図、第４図はそのIV−IV線矢視図、第５
図，第６図は本発明方法の実行手順を示す図、第７図は
第５図，第６図に示された治具に用いた芯金の斜視図、
第８図はその側面図、第９図，第10図はそれぞれ第８図
におけるIX−IX線、Ｘ−Ｘ線矢視図、第11図は本発明方
法によって形成されたシリンダブロックの断面図、第12
図はその要部拡大図、第13図はそのXIII−XIII線矢視
図、第14図は第11図ないし第13図に示したシリンダブロ
ックの変形例を示す図である。 １……シリンダブロック、２……シリンダボア、３……
掃気通路、４……ウォータージャケット、５……排気通
路、６……排気ポート、７……中央壁、８……制御弁収
納凹部、９……第一凹部、10……弁摺接面、11……第二
凹部、12……軸孔、13……螺子孔、14……制御弁、15…
…制御表面、16……軸、 20……治具、21……基台、22……主壁、23……頂部、24
……立台、25……支軸、26……操作レバー、27……保持
棒、28……押え金、29……ボルト、30……接続ボルト、
31……位置決めピン、32……芯金、33……固定板、34…
…芯金本体、35,36,37……位置決め突起、38……先端
部、39……上先端面、40……中間面、41……下先端面、
42……割溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排気通路内に位置し、その後端部が軸支さ
   れ、先端部が排気ポート上辺部位で出没して排気ポート
   の実質上辺部位を変化させることにより排気開始時期を
   可変とする制御弁を備える２サイクルエンジンの鋳放し
   状態のシリンダブロックを機械加工する方法において、 前記排気通路内に形成された制御弁収納凹部と類似した
   形状の芯金を備えた治具を用い、前記制御弁収納凹部に
   おける制御弁先端制御表面と対向する表面に前記芯金を
   宛てがって前記シリンダブロックを保持し、前記制御弁
   収納凹部の制御弁先端制御表面と対向する表面に接する
   前記芯金の先端部を基準としてシリンダボアの切削加工
   を行うことを特徴とする２サイクルエンジン用シリンダ
   ブロックの機械加工方法。