JPS63309719A - ２サイクルエンジンの排気バルブ装置 - 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〕 本発明は、２サイクルエンジンの排気通路に設けられて
排気タイミングを変化させる２ザイクルエンジンの排気
バルブ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、２サイクルエンジンにおいて、高回転域での出力
を最大限に引き出すとともに、低、中回転域でのトルク
を強くするために、排気ポートのシリンダヘッド側に排
気バルブを設け、この排気バルブをエンジン高回転領域
では、排気タイミングが早くなり排気ポートの開口面積
が大きくなる方向に、一方、低、中回転域では、逆に排
気タイミングが遅くなり排気ポートの開口面積が小さく
なる方向に移動させ、これにより排気タイミングを変化
させて対応することが知られている。

この際、排気バルブはシリンダブロックに回動可能に取
付けられているため、排気バルブ周面とシリンダブロッ
クのバルブ収納凹部との間にいくらかのクリアランスは
避けられない。しかし、このクリアランスの大小は、特
に高出力、高回転のエンジンでは、バルブ通過時の排ガ
スの流れの円滑度、上方吹出し角による迅速な排気等に
大きな影響を与えるため、これを無視することができな
い。従って、クリアランスをできるだけ小さくする必要
があるが、部品製作上の公差等の関係から極端に小さく
することはできない。このため、従来は、各部品を寸法
毎にランク分けし、クリアランスが小さくなるように組
合せて組立てることを行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような組合せによるクリアランスの縮小化
には限度があり、かつ、組合せのための寸法チェックお
よび部品管理等が煩雑となり、コスト上昇の一因となる
という問題点があった。

本発明の目的は、部品組合せを要することなく排気バル
ブとシリンダブロックとのクリアランスを最小限に設定
できる２サイクルエンジンの排気バルブ装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決する為の手段］ 本発明は、排気ポートに突没可能な排気バルブを、支持
軸を介してシリンダブロックに回動可能に支持した２サ
イクルエンジンの排気バルブ装置において、前記支持軸
とシリンダブロックとの間に、偏心孔を有する偏心ブツ
シュを回転可能に介装するとともに、この偏心ブツシュ
の固定手段を設けた構造を特徴とする。

本発明において、好ましくは、偏心ブツシュは外周面に
シリンダブロックに螺合されるねじを形成されるととも
に、この偏心ブツシュのシリンダブロックからの突出部
に螺合されるナツト部材により偏心ブツシュの固定手段
が構成される。

〔作用〕

このような構成において、クリアランス調整は、バルブ
とシリンダブロックとの間のクリアランスに所定厚さの
シシクネスゲージを挿入したのち、偏心ブツシュを回動
してゲージをバルブとシリンダブロックとの間で挾み、
こののちわずかに戻してゲージを抜き取り、固定手段で
偏心ブツシュをロックして行う。これにより、部品組合
せ作業をなくして前記目的を達成しようとするものであ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を回向に基づいて説明する。

第１図には全体構成が示され、この図において、２サイ
クルエンジン１０はシリンダブロック１１を備え、この
シリンダブロック１１には９０度方向に２箇所シリンダ
ボア１２が形成されている。

これらのシリンダボア１２内にはそれぞれピストン１３
が摺動自在に挿入されるとともに、これらのピストン１
３はコネクティングロッド１４を介してクランク軸１５
に連結されている。このクランク軸１５はクランクケー
ス１６に回転自在に支持され、このクランクケース１６
の一側には気化器３０が連結されるとともに、気化器３
０のクランクケース１６内への開口部にはリードバルブ
１７が設けられ、かつ、クランクケース１６内と各シリ
ンダボア１２内とは掃気通路１８を介して連通され、さ
らに各シリンダボア１２にはそれぞれ排気通路１９が連
通されている。

排気通路１９のシリンダボア１２への開口部近傍には、
排気時期調整用の排気バルブ７０が設けられ、この排気
バルブ７０は排気通路１９に形成されたバルブ収納凹部
７１内に突没可能にされるとともに、サーボモータ９１
により駆動されるようになっている。また、サーボモー
タ９１は、エンジン回転数（ＮＥ　）を検出するエンジ
ン回転数センサ（以下、ＮＥセンサということがある。

）９２からの信号を入力されてモータ制御信号を出力す
るマイクロコンピュータ等からなる制御手段９３により
駆動され、エンジン回転数が高回転域にあるときは、第
１図中左方下部に位置する排気バルブ７０のように、凹
部７１内に没入されて排気時期が早められ、一方、エン
ジン回転数が低回転域にあるときは、第１図中上方に位
置する排気バルブ７０のように、凹部７１内から突出さ
れて排気時期が遅らされるようになっている。この際、
サーボモータ９１、エンジン回転数センサ９２および制
御手段９３により後述するスロットルバルブ移動規制部
材の駆動機構９０が構成されている。

また、Ｎ、センサ９２としては、クランク軸１５にマグ
ネットを取り付け、このマグネットの回転をホール素子
、磁気ヘッド等で検出するもの、点火プラグへのイグニ
ッションパルス数を検出するイグニッションパルスセン
サ、その他のセンサを利用できる。

前記気化器３０の気化器本体３１には、吸気通路として
のスロットルボア３２が形成されている。

このスロットルボア３２のボア径は、エンジン回転数が
例えば８０００ｒｐｍ以上の高回転域にあるときに、エ
ンジンＩＯが十分な出力特性を発揮できる混合気を創出
するに適した径で、従来より大きな値、具体的には従来
の１．３〜１．５倍程度とされている。また、スロット
ルボア３２を仕切る方向に移動可能にスロットルバルブ
３３が設けられ、このスロットルバルブ３３の一端、図
中下端にはジェットニードル３４が固定され、このジェ
ットニードル３４は、メインジェット３５を有するメイ
ンノズル３６内に進退可能にされている。スロットルバ
ルブ３３の他端、図中上端には連結リンク３７を介して
スロットルリンク３８の先端が連結され、このスロット
ルリンク３８の基端は気化器本体３１に回動自在に支持
されるとともに、スロットルドラム３９を介してスロッ
トルワイヤ４１の一端に連結されている。このスロット
ルワイヤ４１は途中にばね等からなる緩衝機構４２を有
するとともに、他端はスロットルバルブ３３の操作部材
としてのスロットルグリップ４３に連結されている。

前記スロットルリンク３８の上方位置には、スロットル
バルブ移動規制部材としてのカム４４が軸４５を介して
気化器本体３１に回動可能に支持され、この軸４５には
ドラム４６が固定され、このドラム４６が前記サーボモ
ータ９１により回動されることによってカム４４が実線
で示す位置から鎖線で示す位置まで約９０度回動できる
ようになっている。この際、カム４４が実線位置にある
ときは、ＮＥセンサ９２が所定回転数以下、例えば６０
００ｒｐｍ以下の低回転域を検出しているときであり、
一方、鎖線位置にあるときは、ＮＥセンサ９２が所定回
転数以上、例えば８０００ｒｐｍ以上を検出していると
きである。これにより、カム４４が実線位置にあるとき
にはスロットルリンク３Ｂは符号３８Ａで示される位置
までしか回動できず、従ってスロットルバルブ３３のボ
ア開放方向の移動はボア３２を全開はできない位置まで
とされ、一方、カム４４が鎖線位置にあるときには、リ
ンク３８は符号３８Ｂで示される位置まで回動でき、ボ
ア３２を全開できるようになっている。また、カム４４
が実線と鎖線との中間に位置されたときは、その位置に
応じてリンク３８の回動角度が規制されるようになって
いる。

前記緩衝機構４２は、低回転時において、カム４４によ
りスロットルリンク３８の移動が規制されていてもスロ
ットルグリップ４３の全開動作を可能にするため、スロ
ットルグリップ４３からスロットルリンク３８ムこ至る
連結部の途中に設けられたもので、スロットルリンク３
８とカム４４とが当接した後も、ばねの変形等を利用し
てスロットルグリップ４３を全開方向に回動操作できる
ようにする。この際、緩衝機構４２をばねで構成したと
きは、そのばねは、通常のスロットル操作では変形せず
、スロットルグリップ４３の動きを十分にスロットルリ
ンク３Ｂに伝達できる程度のばね定数を有するものとす
る。

前記気化器本体３１のクランクケース１６近傍には、ス
ロットルボア３２内に連通ずる吸気チャンバ６８が設け
られ、このチャンバ６８内に流れ込む吸気の慣性を利用
して吸気効率の向上が図られている。

第２図および第３図には、本発明の特徴部である排気バ
ルブ７０の部分の詳細構造が示されている。

これらの図において、排気バルブ７０は平面からみて対
称形状の一対のバルブ半休７０Ａ、７０Ｂから構成され
るとともに、これらのバルブ半体７０Ａ、７０Ｂの基端
部を貫通して支持軸７２がセレーション部７２Ａで嵌合
され、支持軸７２の回動に伴い一対のバルブ半休７０Ａ
、７０Ｂずなわち排気バルブ７０が一体に回動するよう
になっている。また、各バルブ半体７０Ａ、７０Ｂの中
央部にはそれぞれ貫通孔７０Ｃが形成され、これらの貫
通孔７０Ｃを通って排気ガスが通過することにより、排
気バルブ７０へのカーボンの付着が極めて少なくされて
いる。

前記、支持軸７２の排気バルブ７０から突出した一端部
、第２図中上端部は偏心軸受７３を介してシリンダブロ
ック１１に支持されるとともに、他端部は同心軸受７４
を介して偏心ブツシュ７５に支持されている。この偏心
ブツシュ７５において、軸受７４の外周および支持軸７
２の大径部７２Ｂが嵌合される偏心孔としての内周面７
５Ａは、外周面７５Ｂに対し偏心して形成され、この外
周面７５Ｂには雄ねじが形成されている。この外周面７
５Ｂの雄ねじ部はシリンダブロック１１のねじ孔１１Ａ
に螺合され、この螺合状態を、偏心ブツシュ７５の外端
に形成されたすり割溝７５Ｃをねし回し等で回転させる
ことによって変更することにより、シリンダブロック１
１に対する支持軸７２）ひいては排気バルブ７０の支点
軸位置を変更できるようになっている。

前記支持軸７２の大径部７２Ｂに設けられた溝７２Ｃと
偏心ブツシュ７５の内周面７５Ａとの間にばＯリング７
６が介装されて排気通路１９側からの排ガスの漏出が防
止されるとともに、偏心ブツシュ７５の外周面７５Ｂと
シリンダブロック１１のねじ孔１１Ａとの螺合面にも耐
熱性の一般的なねじ部のシール材が介装され、このねじ
部における排ガスの漏出も防止されている。

前記偏心ブツシュ７５のシリンダブロック１１からの突
出端部には、ナツト部材としてのロックナツト７７が螺
合されて偏心ブツシュ７５の固定がされている。また、
この偏心ブツシュ７５の突出端部には支持側抜は止め用
の袋ナツト７８が螺合され、この袋ナツト７８の内端面
により支持軸７２に取付けられたストンプリング７９を
係止することにより、支持軸７２の抜は止めがなされて
いる。

次に、本実施例の作用につき説明する。

２サイクルエンジン１０のスタータ等の始動手段を操作
すると、クランク軸１５が回転されてピストン１３が進
退され、このピストン１３の進退に伴うクランクケース
１６内の負圧発生によりリード弁１７を介して気化器３
０から混合気がクランクケース１６内に吸入され、この
混合気は掃気通路１８を介してシリンダポア１２内に導
入されて圧縮された後爆発し、エンジン１０が始動され
る。

このエンジン始動後、エンジン回転数Ｎｔを上げるため
、スロットルグリップ４３をバルブ開放方向に操作する
と、この操作力がスロットルワイヤ４１およびスロット
ルドラム３９を介してスロットルリンク３８に伝達され
、連結リンク３７を介してスロットルバルブ３３がスロ
ットルボア３２の開放方向に移動されて吸入空気量が増
加され、かつ、ジェットニードル３４が引き上げられて
メインノズル３Ｇからの燃料の噴出量が増加する。

この際、Ｎ、センサ９２により検出されるエンジン回転
数ＮＥが所定の回転数、例えば６０００ｒｐｍより小さ
いときは、制御手段９３からサーボモータ９１への駆動
信号が発せられないため、ザーボモ一夕９１は駆動され
ず、スロットルバルブ移動規制部材としてのカム４４は
第１回実線位置に停止されている。従って、スロットル
グリップ４３のバルブ開放方向の操作量を全開しようと
しても、スロットルリンク３８は実線位置のカム４４で
規制される位置、すなわち符号３８Ａの位置までしか回
動できず、バルブ３３の開放量も規制される。

このため、スロットルボア３２の開口面積がエンジン高
回転域に適当な大きな面積に設定されていても、バルブ
３３の解放量そのものが規制されるため、スロットルグ
リップ４３の急全開による低回転域でのＡ／Ｆの不適性
は発生せず、スロットルレスポンスの低下は生じない。

また、スロットルグリップ４３の全開操作時、スロット
ルリンク３８がカム４４に当接してリンク３８のそれ以
上の回動が不能になっても、スロットルワイヤ４１の途
中には緩衝機構４２が介装されているため、グリップ４
３の操作感の低下はない。

このようにしてスロットルグリップ４３のバルブ開放操
作がなされ、エンジン回転数Ｎ、が順次上昇して前記所
定回転数（６０００ｒｐｍ）を越えるようになると、Ｎ
、センサ９２からの信号を受けて制御手段９３からモー
タ駆動信ぢが出され、サーボモータ９１によりカム４４
が図中反時計方向に回動される。これに伴い、スロット
ルリンク３８のカム４４による規制位置が順次バルブ開
放方向に移動されてスロットルバルブ３３の開放量が増
大し、より多量の混合気がクランクケース１６内に吸入
されるようになってエンジン回転数Ｎ、がより上昇し、
所定回転数、例えば８０００ｒｐｍを超えるようになる
と、ついには、カム４４が鎖線位置まで回動されてスロ
ットルバルブ３３が全開されて高回転域における高出力
を得れるボア径となり、大量の混合気の吸入がなされる
。

気化器３０の吸入動作において、吸気通路としてのスロ
ットルボア３２に連通された吸気チャンハロ８には、エ
ンジン１０のピストン１３の進退に伴う吸気の間欠的流
れによって混合気が流入、流出されるが、この吸気チャ
ンバ６８への混合気の流入、出による慣性動作によって
混合気のクランクケース１６内への過給がなされ、より
エンジン出力が向上される。

また、排気通路１９において、エンジン回転数ＮＥが低
回転域にあるときは、排気バルブ７０は、排気通路１９
のシリンダボア側開口が小さくなるようにバルブ収納凹
部７１から突出された状態となっており（第１図中、中
央上部の排気バルブ７０参照）、排気時期が遅らされて
低回転域での高Ｉ・ルクが得られる。一方、高回転域に
あるときは、排気バルブ７０は、排気通路１９のシリン
ダボア側開口が大きくなるようにバルブ収納凹部７１内
に収納された状態となっており（第１図中、左下部の排
気バルブ７０参照）、排気時期が早められ高回転域での
高出力が得られる。

ここにおいて、排気バルブ７０とバルブ収納凹部７１と
の間のクリアランスｄ（第３図参照）は、シリンダボア
１２から排気通路に流出するガスの流れの円滑度、上方
吹出し角による迅速な排ガスの排出等に関係し、エンジ
ン特性上大きな影響を与えるため、適正な値にする必要
がある。このため、本実施例では、前記クリアランスｄ
を次のように８周整する。

予め、偏心ブツシュ７５のロックナツト７７をゆるめた
状態で、排気バルブ７０とバルブ収納凹部７Ｉとの間の
クリアランスｄに、所定厚さのシックネスゲージを挿入
したのち、偏心ブツシュ７５のすり割溝７５Ｃにねし回
し等を挿入して回動する。この回動に伴い、偏心ブツシ
ュ７５の偏心部を移動させ、排気バルブ７０と収納凹部
７１との間にシックネスゲージが挟まれるようにする。

こののち、偏心ブツシュ７５をわずかに逆方向に回動し
てゲージを抜き取り、この状態で偏心ブツシュ７５をロ
ックナツト７７でシリンダゲージ１１に固定し、調整作
業を完了する。

上述のような本実施例によれば、シリンダブロック１１
と排気バルブ７０の支持軸７２との間に偏心ブツシュ７
５を介装し、この偏心ブツシュ７５を回動することによ
り、シリンダブロック１１のバルブ収納凹部７１と排気
バルブ７０とのクリアランスｄを調整可能としたから、
排気バルブ７０等の寸法を全てチェックして寸法毎にラ
ンク分けする必要がなく、寸法チェックは抜取り検査で
十分となるから、寸法チェック工程を著しく短縮でき、
部品の価格を低減できるという効果がある。

また、寸法ランク毎の保管も必要ないから、部品管理も
容易となってこの点からも価格低減を行なえる。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、本発明の目的を達成し得る範囲の変形は本発明に含ま
れるものである。例えば、偏心ブツシュ７５は、必ずし
もシリンダブロック１１にねじ込まれるものに限らず、
単なる偏心した筒体とし、この筒体の固定は、止めねし
、耐熱性接着剤等により行なってもよい。また、排気バ
ルブ７０の駆動は、サーボモータ９１によるものに限ら
ず、エンジン回転数Ｎ、に応じて駆動されるガバナによ
る駆動でもよく、さらには、ソレノイド、エアシリンダ
等の他の駆動手段によってもよい。

この際、サーボモータ９１により駆動するものであって
も、カム４４の駆動用のものと兼用するものに限らず、
カム４４用とは別個に設けてもよいが、兼用すれば構造
が簡単となる利点がある。

［発明の効果］ 前述のように本発明によれば、部品の組合わせを要する
ことなく、排気バルブとシリンダブロックとのクリアラ
ンスを最小限に設定できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を２サイクルエンジンに適用
した全体を示す断面図、第２図はその要部を示す断面図
、第３図は第２図のＩ［−Ｉ線断面図である。 １０・・・２サイクルエンジン、１１・・・シリンダブ
ロック、ＩＩＡ・・・ねじ孔、７０・・・排気バルブ、
７１・・・バルブ収納凹部、７２・・・支持軸、７５・
・・偏心ブツシュ、７５Ａ・・・偏心孔としての内周面
、７５Ｂ・・・外周面、７７・・・ナツト部材としての
ロック千・ント。 代理人　弁理士　木下　実三（ほか１名）１１Ａ：粗し
′孔 ７０：十非先へ゛ルア ワ４゛　ハ１１１！フ１用マ釆ｒ力匹租立Ｒ第　３　図 ７５Ａ：内周面 ７５Ｂ：体内面 ７７、口・ンクブ７ト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気ポートに突没可能な排気バルブを、支持軸を
   介してシリンダブロックに回動可能に支持した２サイク
   ルエンジンの排気バルブ装置において、前記支持軸とシ
   リンダブロックとの間に、偏心孔を有する偏心ブッシュ
   を回転可能に介装するとともに、この偏心ブッシュの固
   定手段を設けたことを特徴とする２サイクルエンジンの
   排気バルブ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記偏心ブッシ
   ュは、外周面にシリンダブロックに螺合されるねじを形
   成されるとともに、この偏心ブッシュのシリンダブロッ
   クからの突出部に螺合されるナット部材により偏心ブッ
   シュの固定手段が構成されたことを特徴とする２サイク
   ルエンジンの排気バルブ装置。