JPS63246410A - ２サイクルエンジンの排気装置 - 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、ピストン自体が排気弁として作用する２サ
イクルエンジンの排気装置に関するものである。

［従来の技術１ 従来より、２サイクルエンジンでは、主排気通路の他に
補助排気通路を設け、低速時には補助排気通路を閉止し
、高速時には補助排気通路を開放して、排気通路の断面
積をエンジンの回転速度に見合った面積にすることによ
り、高速時の出力の向上を図った排気装置がある（たと
えば、特開昭６０−２４９６１４号公報参照）。この高
速時の出力を十分向上させるためには、上記補助排気通
路の断面積を十分大きくする必要がある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、補助排気通路を開閉する補助バルブは、シリ
ンダ壁の肉厚を十分に保つためなどの理由により、補助
排気通路におけるシリンダから離れた位置に設けられる
。このため、低速時には、閉止している補助排気通路に
おける補助バルブよりもシリンダ寄りの部分が燃焼室の
一部として機能するので、低速時の出力が低下する。し
たがって、補助排気通路の断面積を十分に大きくできな
い、つまり、全排気通路の断面積を大きく変化させるこ
とができないので、十分な出力の向上が図れない。

そこで、補助排気通路を設ける他に、主排気通路自体の
断面積をも変化させることが考えられる。しかし、こう
すると、構造が極めて複雑になるおそれがある。

この発明は上記不具合に鑑みてなされたもので、エンジ
ンの出力が十分向上し得るとともに、その構造が複雑に
なるおそれが少ない２サイクルエンジンの排気装置を提
供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的−を達成するために、この発明は、まず、シリ
ンダ内に連通ずる主排気通路と、シリンダ内と主排気通
路との間を補助的な排気通路として連結する補助排気通
路と、エンジンの回転速度の変化に応じて駆動する駆動
ロッドと、補助排気通路を上記回転速度の増大に応じて
開放する補助バルブと、主排気通路の開度を上記回転速
度の増大に応じて大きくする主バルブとを備え、Ｌ足側
バルブが駆動ロッドに係合して駆動される。また、上記
駆動ロッドの軸方向がシリンダの接線方向に設定され、
上記補助バルブの軸方向がエンジンのピストンの摺動方
向に設定され、上記主バルブの軸方向がシリンダの径方
向に設定されている。

［作用］ この発明によれば、エンジンの回転速度の増大に応じて
、補助排気通路が開放されるとともに。

主排気通路の開度が大きくなる。したがって、高速時に
は、全排気通路の断面積が部分に大きくなるので、エン
ジンの出力が大幅に向−ヒする。一方、低速時には、全
排気通路の断面積が低速に見合った大きさに設定される
とともに、補助排気通路の断面積、つまり容積を小さく
し得るので、出力の低下を減退させ得る。

また、上記主バルブおよび補助バルブが、上記駆動ロッ
ドに係合して駆動されるから、つまり、上記駆動ロッド
が単一であるため、エンジンの構造が複雑化するおそれ
が少ない。

しかも、上記駆動ロッド、補助バルブおよび主バルブの
軸方向は、それぞれ、シリンダの接線方向、ピストンの
摺動方向およびシリンダの径方向に設定されているから
、つまり、３つの交差する方向に設定されているから、
両バルブをＱｉ−の駆動ロッドに係合させて、この駆動
ロッドにより駆動させることが可能になる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１の実施例を示す第１図において、シリンダ１内に連
通ずる主排気通路２の−Ｆ排気ポート３の両側方には、
２つの補助排気ボート４．５が設けられている。この補
助排気ポート４，５は、通路面積の小さい補助排気通路
６，７によって、高速時に主排気通路２に連通ずる。つ
まり、補助排気通路６．７は、シリンダ１と主排気通路
２との間を補助的な排気通路として連結する。この補助
排気通路６，７は、主排気通路２の側方に、つまり、Ｌ
排気通路２からシリンダの円周方向に位置ずれして設け
られている。

ｈ記補助排気通路６，７の途中には、補助バルブ８．９
が設けられている。つまり、補助バルブ８．９は、シリ
ンダ壁の肉厚を十分に保つためなどの理由により、シリ
ンダ１から離れたところに配設されている。この補助バ
ルブ８，９は、弁体８ａ、９ａおよびバルブ通路８ｂ、
９ｂを有し、エンジンの回転速度の増大に応じて、第２
図のように、補助排気通路６．７を開放する。

第２図の縦断面を示す第３図において、ト記補助バルブ
８．９は、上記弁体８ａ、９ａと、円柱部８ｃ　、９ｃ
と、軸部８ｄ、９ｄと、バルブピニオン８ｅ　、９ｅと
が一体形成されてなる。この補助バルブ８，９は、軸部
８ｄ　、９ｄがエンジン本体ｌＯに軸支され、その軸方
向がピストン１１（第５図）の摺動方向に設定され、第
４図のように、配いに逆方向に回転する。

第５図において、Ｅ肥土排気通路２の上方のバルブ収納
室１２には、主バルブ１３が設けられている。この主バ
ルブ１３は、弁体１３ａと、バルブピニオン１３ｂと軸
部１３ｃとが一体形成されてなる。この主バルブ１３は
、軸受１４を介してバルブ収納室１２内に径方向に軸支
され、一方、軸受１４、カラー（サークリップ）１５お
よびキャップ１６を介して軸方向に固定されている。な
お、キャップ１６は、上記バルブ収納室１２を寒月する
もので、第４図のように、エンジン本体１０にねじ２３
により固定されている。

Ｌ足止バルブ１３は、その軸方向がシリンダｌの半径方
向に設定されている。この主バルブ１３は、エンジンの
回転速度の増大に応じて、第６図の位置から第３図の位
置まで回転して、その弁体１３ａが主排気ポート３の開
度を大きくする。この弁体１３ａは、第５図のように、
主排気ボート３に近接して設けられ、円柱の一部が切欠
されて形成されている。なお、主排気ポート３は、第６
図のように、弁体１３ａとラップする部分３ａが、半円
形状に形成されている。

第３図において、１７は駆動ロッドで、エンジン本体１
０内に設けられた摺動孔１８内を、エンジンの回転速度
の増大に応じて、駆動装置１９によって、図面の位置ま
で、右側に移動されるものである。この駆動ロッド１７
には、主バルブ１３のバルブピニオン１３ｂに係合する
第１のラック１７ａが、その下面に刻設されている。ま
た、上記駆動ロッド１７には、左側の補助バルブ８のバ
ルブピニオン８ｅまたはビニオン２０に係合する第２の
ラック１７ｂ、１７ｃが、第４図のように、シリンダ１
側の側面に刻設されている。

上記駆動ロッド１７は、その軸方向がシリンダ１の接線
方向に設定されている。つまり駆動ロッド１７は、シリ
ンダ１を形成する円の任意の接線に平行で、かつ、この
駆動ロッド１７の延長線が上記円に交差しない位置に設
けられている。

上記ピニオン２０は、右側の補助バルブ９のバルブピニ
オン９ｅにも係合している。したがって、両バルブ８，
９は、上述のように、互いに逆方向に回転する。

２１は軸受装置で、エンジン本体ｌＯに固定され、上記
駆動ロッド１７の右側を支持するものである。２２は連
結部で、駆動ロッド１７に固定されるとともに、駆動装
置１９に係合していて、駆動装置１９の駆動力を駆動ロ
ンド１７に伝達する。この連結部２２は、軸受装置２１
の右端に当接することによって、駆動ロッド１７の低速
時における位置決めを行う、なお、高速時の位置決めは
、図面のように、駆動ロッド１７の右側の段部１７ｄが
、軸受装置２１に当接することによりなされる。

上記駆動装置１９は、図示しない、クランク軸に連結さ
れたカバナの回転により、クランク軸の回転速度が所定
値以上になったときに、鋼球が皿形の球面板の傾斜に沿
って移動する周知の装置である（前述の先行文献参照）
、また、この駆動装置１９は、図示しない、エンジンの
回転数を検知器で検知して、モータのアクチュエータを
作動させる周知の構造としても良い。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

まず、エンジンの回転速度が小さい低速時には、第１図
の補助排気通路６，７が補助バルブ８．９により閉止さ
れ、一方、第６図の主バルブ１３が図面の位置に保持さ
れて、主排気ボート３の開度が小さく保たれている。こ
のため、全排気通路の断面積は、低速時に見合った小さ
なものとなる。

その後、エンジンの回転速度が所定速度になったとき、
第４図の駆動装置１９により、連結部２２を介して、駆
動ロッド１７が、図面の位置まで、右側へ移動される。

この移動にともなって、ビニオン２０および左側のバル
ブピニオン８ｅが、それぞれ、第２のラック１７ｂおよ
び１７ｃにより、時計回りに回転される。このとき、右
側のバルブピニオン９ｅは、ピニオン２０により、反時
計回りに回転される。上記回転で、第１図の２つの補助
バルブ８．９は、それぞれ、互いに反対方向に回転し、
高速時を示す第２図の位置まで回転する。このため、補
助排気通路６，７がバルブ通路８ｂ、９ｂを介して、主
排気通路２に連通ずる。

一方、第３図の駆動ロッド１７の上記移動にともなって
、第１のラック１７ａにより、主バルブ１３のバルブピ
ニオン１３ｂが回転され、主バルブ１３が第６図の位置
から第３図の位とまで回転する。これにより、第５図の
ように、主排気ポート３が大きく開かれる。このように
２大きく開かれた主排気ポート３と、第２図の補助排気
通路６．７とから排気がなされるので、全排気通路の断
面積が高速時に見合った大きさになる。

上記構成において、この発明は、エンジンの回転速度の
増大に応じて、補助排気通路６．７が開放される他、主
排気通路２の主排気ポート３の開度も大きくしている。

したがって、高速時には、全排気通路の断面積を十分に
大きくし得るので、エンジンの出力が大幅に向上する。

ところで、第１図の低速時には、閉止している補助排気
通路６．７が燃焼室（図示せず）の一部として機部する
ので、その分だけ、低速時の出力が低下する。ここで、
この発明は、補助排気通路６．７による排気制御の他、
第５図の主排気ポート３の開度を調節する主バルブ１３
を設けて、全排気通路の断面積を調節している。したが
って、主排気ポート３の開度な調節する分だけ、第１図
の補助排気通路６．７の断面積を、つまり、容積を小さ
くし得るから、低速時の出力の低下を減退させ得る。

ところで、元来簡易な２サイクルエンジンにおいて、上
記２通りの制御を行うことは、エンジンの構造が複雑化
する。これに対し、この発明は、補助バルブ８，９と第
３図の主バルブ１３とが、単一の駆動ロッド１７に係合
して駆動される。このため、主バルブ１３の駆動は、補
助バルブ８゜９のための駆動ロッド１７および駆動装！
！１９などによりなされるので、別途駆動ロンド１７な
どを必要としない、したがって、エンジンが複雑化する
おそれが少ない。

ここで、補助バルブ８．９の軸方向が第５図のピストン
１１の摺動方向に設定され、主バルブ１３の軸方向が第
４図のシリングｌの径方向に設定され、駆動ロッド１７
の軸方向がシリンダｌの接線方向に設定されている。つ
まり、補助バルブ８．９と主バルブ１３と駆動ロッド１
７とが、３つの交差する方向に配設されているため、両
バルブ８，９．１３を単一の駆動ロッド１７に係合させ
、この駆動ロッド１７により駆動させることが可能にな
る。なお、上記３つの方向を若干傾けることも可能であ
り、この発明に含まれる。

ところで、上記第１の実施例は、駆動ロッド１７が摺動
するものであるが、駆動ロッドは回転駆動するものであ
っても良い、この機構を、第７図の第２の実施例に示す
。

第７図において、駆動ロッド１７は回転駆動し、第１お
よび第２のウオームギヤ１７ｅおよびＬ７ｆ　、１７ｇ
をイイしている。一方、両バルブ１３．８．９には、ｌ
：記第１および第２のウオームギヤ１７ｅ　、１７ｆ　
、１７ｇに係合するつオームホイール１３ｆ、８ｆ、９
ｆが形成されている。上記左側の第２のウオームギヤＬ
７ｆおよびつオームホイール８ｆと、右側の第２のウオ
ームギヤ１７ｇおよびウオームホイール９ｆとは、Ｉｊ
いに対称に形成されている。したがって、駆動ロッド１
７が駆動装置１９により回転駆動されることによって、
２つの補助バルブ８．９が互いに逆方向に回転する。な
お、その他の構成は、第１の実施例と同様であり、回一
部分もしくは相！４′１部分に同一符号を付してその説
明を省略する。

また、上記２つの実施例では１両バルブ１３゜８．９が
回転するものであるが、両パルプは軸方向に摺動するも
のであっても良い、この場合には、駆動ロッド１７のウ
オームギヤ１７ｅ。

１７ｆ、１７ｇをピニオンにし、一方、両バルブ１３．
８．９のウオームホイール１３ｆ　、８ｆ　。

９ｆをランクにする。さらに、弁体１３ａ。

８ａ、９ａなどの形状を変える必要があることはいうま
でもない。

ところで、この発明においては、単に低速時と高速時と
の排気制御だけでなく、たとえば、アイドリング時に補
助バルブ８．９および主バルブ１３を開放状態に保持し
て、低速時に閉止し、高速時に再び開放するなどの複雑
なｉＪＩ御を行っても良い、また、第１図の低速時に、
バルブ通路８ａ　、９ａを介して、主排気通路２に連通
ずる周知の共鳴室を設けても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、高速時におけ
る出力を大幅に向上させ得るとともに、低速時の出力の
低下を減退させ得る。また、主バルブの駆動ロッドを別
途必要としないから、エンジンの構造が複雑化するおそ
れが少ない。また、補助バルブと主バルブと駆動ロッド
とが３つの交−の駆動ロッドに係合させ、この駆動ロン
ドにより駆動させることを可能にしている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示し、エンジンの低
速時の平面断面図、第２図は同高速時を示す平面断面図
、第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は第３図の
ＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第４図のｖ−ｖｖｊ断面
図、第６図は低速時における主バルブの回転位置を示す
縦断面図、第７図は第２の実施例の概略構成を示す斜視
図である。 １・・・シリンダ、２・・・主排気通路、６，７・・・
補助排気通路、８．９・・・補助バルブ、８ｅ、９ｅ・
・・バルブピニオン、１１・・・ピストン、１３・・・
主バルブ、１３ｂ・・・バルブピニオン、１７・・・駆
動ロッド、１７　ａ　・−第１のラック、１７ｂ、１７
ｃ・−第２のラック。 第２図 第３図 第５図 １３：主ハ”ルア 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内に連通する主排気通路と、この主排気
   通路の側方に設けられ、上記シリンダ内と上記主排気通
   路との間を補助的な排気通路として連結する補助排気通
   路と、エンジンの回転速度の変化に応じて駆動する駆動
   ロッドと、この駆動ロッドに係合して駆動されることに
   より、上記補助排気通路を上記回転速度の増大に応じて
   開放する補助バルブと、上記駆動ロッドに係合して駆動
   されることにより、上記主排気通路の開度を上記回転速
   度の増大に応じて大きくする主バルブとを備え、上記駆
   動ロッドの軸方向が上記シリンダの接線方向に設定され
   、上記補助バルブの軸方向がエンジンのピストンの摺動
   方向に設定され、上記主バルブの軸方向が上記シリンダ
   の径方向に設定されてなる２サイクルエンジンの排気装
   置。
2. （２）上記駆動ロッドは第１および第２のラックを有し
   、その軸方向に摺動し、上記主バルブは上記第１のラッ
   クに係合するバルブピニオンを有し、上記補助バルブは
   上記第２のラックに係合するバルブピニオンを有してい
   る特許請求の範囲第１項に記載の２サイクルエンジンの
   排気装置。