JPH0238018Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、２サイクルエンジンの冷却構造に係
わり、詳しくは排気通路のシリンダ内周面への開
口近傍に排気タイミングを変化させるための制御
弁を備えたエンジンの冷却構造に関するものであ
る。

「従来の技術」 ２サイクルエンジンにおいて、燃焼ガス充填効
率を高めるための手段として、排気通路内の反射
波を利用し、掃気行程時燃焼室から排気通路へ吹
き抜ける燃料ガス（いわゆる吹き抜けガス）を燃
焼室へ押し戻す技術が知られている。

この技術を実際のエンジンに適用する上で留意
しなければならない点は、排気反射波を掃気ポー
トが閉じられた後であつてしかも排気ポートが閉
じられる寸前に、排気ポートに戻すようにしなけ
れればならない点である。

ところで、自動二輪車や自動車に搭載される２
サイクルエンジンの場合では、回転速度を変えて
使用することから、ある回転速度においては反射
波を排気ポート閉塞寸前に戻すことができて、燃
焼ガス充填効率を高めることができる場合であつ
ても、他の回転速度では反射波が戻るタイミング
と排気ポートや掃気ポートが閉じるタイミングと
がずれてしまい、反射波による吹き抜けガスの押
し戻しができなくなるという現象が生ずる。

このような問題に対処するものとして、排気ポ
ート上縁にスライド式の制御弁を設け、これをエ
ンジンの回転速度に応じて移動させる構造のもの
が知らている（実開昭51−39112号公報参照）。

「考案が解決しようとする課題」 上記したスライド式の制御弁をエンジンに実装
する場合、制御弁と該制御弁を収容するシリンダ
側の収納部分との接触面積が広いところから排気
ガス中のカーボンやタール等の影響により、制御
弁が制御弁収納部分に膠着しがちであり、所期の
性能を確保する為にはこれらカーボン等を定期的
に取り除く必要が生ずる。

また、同様に制御弁と制御弁収納部分との接触
面積の広いことから、制御弁は排気熱の影響を受
けて歪みが生じ易く、これが上記膠着現象を助長
する要因となつている。このため、カーボン等の
付着を抑制するためには、制御弁回りを冷却する
ことが効果的である。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、ス
ライド式の制御弁を効率良く冷却することがで
き、カーボン等の付着による制御弁の膠着現象を
生じにくくさせることができる。２サイクルエン
ジンの冷却構造を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 前述した目的を達成するため、本考案では、シ
リンダにはラジエータに接続される冷却水ジヤケ
ツトが設けられ、該冷却水ジヤケツトには前記排
気通路の周囲を含め、前記制御弁を囲繞する水通
路が一体的に形成されている構成としている。

また、前記制御弁の後方には弁室が画成され、
この弁室は脱着可能な蓋体で覆われる構成とする
のが好ましい。

「作用」 制御弁の回りに冷却水を通すことで、同制御弁
を外側全方向から効率良く冷却することができ
る。

制御弁を効率良く冷却することは、制御弁にカ
ーボンやタールが付着しにくくなること、および
制御弁に生じがちな熱歪みを小さくできることの
２つの重要な意味をもち、これによつて制御弁の
膠着が防止できる。

また、排気通路も効率良く冷却できるので排気
ポート回りの熱歪みも小さくでき、もつてこれに
起因して制御弁の膠着がより一層防止できる。

「実施例」 以下、本考案の一実施例について第１図〜第９
図を参照して説明する。

第１図は本考案に係わる２サイクルエンジンの
縦断面図を示し、図において符号１はシリンダ、
２はシリンダヘツド、３はシリンダ内に摺動自在
に嵌挿されたピストン、４は掃気通路、５は排気
通路である。排気通路５のシリンダ内周面への開
口（排気ポート）５ａは、左右両端がシリンダ内
周面の周方向ほぼ半分近くまで延びて設けられて
いる。排気通路５には、ポート５ａ近傍であつて
左右方向中央に上面から下面に達するリブ６が下
流側所定箇所まで延びて設けられている。このリ
ブ６は排気通路５のシリンダ内周面への開口近傍
を補強するとともに、ピストンリングが径方向外
方へ広がつて排気ポート５ａの上縁や下縁に突き
当たるのを防止する機能を果たす。

排気通路５の上部であつて排気ポート５ａの若
干下流側には凹所７が形成されている。この凹所
７の上部には該凹所７に連続し、かつシリンダ１
の長さ方向に対して傾斜して延びるガイド孔（後
述するスライドバルブを収納する弁室）８，８
が、平面視した場合第２図に示すようにリブ６の
両側にシリンダ２の内周面に沿つて周方向に延び
るように形成されている。また、シリンダヘツド
２には、前記ガイド孔８，８に連続するガイド孔
（弁室）９が形成されている。ガイド孔９は、シ
リンダ側のガイド孔８，８に連続するよう二股に
分かれた下側小径部９ａ，９ａと、該下側小径部
９ａと連続するようにその上部中央に位置して設
けられた唯一つの上側大径部９ｂとから成つてい
る（第７図参照）。上側大径部９ｂ内には、シリ
ンダヘツド２に螺子止めされるカバー（蓋体）１
０に一体に設けられたガイド筒１１が同軸上に嵌
装される。

前記凹所７内には、シリンダ１の内周面とほぼ
同一の曲率とされて同シリンダ内周面と整合する
面１２を有する駆動部材１３が、シリンダ中心線
に直交する軸線を中心として揺動自在に配設さ
れ、また、前記ガイド孔８，９には、シリンダ１
の内周面とほぼ同一曲率とされて前記駆動部材１
３と同様シリンダ内周面と整合する制御面１４を
有するスライドバルブ（制御弁）１５が、シリン
ダ内周面に対し所要の角度を存してその長さ方向
に移動自在に嵌装されている（第９図参照）。

前記駆動部材１３は、左右方向中央すなわち前
記リブ６に相対する部分を境として２分割される
構造となつている。そして、駆動部材１３を構成
する各駆動部材半体１３Ａ，１３Ｂには面１２が
形成された側と反対側に、支持筒１６が一体に形
成されている。該支持筒１６は凹所７を貫通して
設けられた回動軸１７に連結されている。回動軸
１７はシリンダ１の中心線に直交する方向へ延び
て配置され、かつ、リブ６よりも下流側に位置す
るように配されている。そして、この回動軸１７
が回動させられることによつて、前記駆動部材１
３は凹所７内に収納された状態、あるいは排気ポ
ート５ａの上部所定位置に突出させられた状態の
いずれかに択一的に位置されるようになつてい
る。

そして、前記回動軸１７のシリンダ１の外方へ
突出する端部には、該回動軸１７を回動させるた
めの駆動機構１８が連設されている（第３図参
照）。駆動機構１８は、回動軸１７の一端であつ
てシリンダ１の外部に突出する部分に取り付けら
れたワイヤーガイド１９と、該ワイヤーガイド１
９にワイヤー２０を介して接続されたモータ（図
示せず）と、該モータをエンジンの回転速度に応
じて正・逆回転操作する制御器（図示せず）とか
ら成つている。

一方、前記スライドバルブ１５は、シリンダ１
のガイド孔８，８に嵌挿される二股に分かれた断
面円孤状の作用部２１，２１と、それらの上部中
央に唯一つ設けられた有底円筒状の基部２２とか
ら構成されている。基部２２は、前記ガイド筒１
１内に移動自在に嵌挿される。また、基部２２と
カバー１０との間にはコイルスプリング２３が介
装されており、これにより、スライドバルブ１５
は駆動部材１３側へ向けて常時弾発されている。

したがつて、スライドバルブ１５は、駆動部材
１３の揺動先端上部に常時当接させられて、該駆
動部材１３の揺動に追従してガイド孔８，９内を
摺動させられるようになつており、駆動部材１３
が排気ポート５ａ上部を閉塞する位置へ揺動させ
られた際には、駆動部材１３の上端と前記排気ポ
ートの上縁５ｂとの間に侵入して、両者間の隙間
を埋めるとともに、その制御面１４により駆動部
材１３の面１２と協動して、前記排気ポート５ａ
の上部にシリンダ１の内周面とほぼ連続した面を
形成するように成つている。

また、このエンジンは水冷式となつており、シ
リンダ１およびシリンダヘツド２にまたがる冷却
水ジヤケツト３０を備えている。冷却水ジヤケツ
ト３０は、ポンプを介してラジエータ（図示せ
ず）に接続されており、エンジンがある温度以上
になると、ポンプが作動し、ラジエータから流れ
てくる冷却水によつて、シリンダ１およびシリン
ダヘツド２を適宜に冷却するようになつている。

冷却水ジヤケツト３０について説明すると、第
１図、第２図および第４図中３１はシリンダ１の
前下部側方（この明細書において第１図中左側を
前方、右側を後方とする）に植設されたチユーブ
連結部材であり、この部材３１の内部は、第４図
に示すようにシリンダ下部に形成されたシリンダ
内周部の前方から、シリンダ内周部の側方と掃気
通路４との間を通つてシリンダ後部まで延びる平
面視コ字状の水通路３２ａに連通されている。水
通路３２ａはシリンダの前部両側に立ち上がる水
通路３２ｂ，３２ｂ、およびシリンダ後部両側に
立ち上がる水通路３２ｃ，３２ｃを介してシリン
ダの上部に形成される水通路３２ｄに連通されて
いる（第３図参照）。水通路３２ｄは、排気通路
５が設けられている部分を除き、シリンダ内周部
を囲繞するようその外側に周方向に連続して形成
されている。

そして、その水通路３２ｄは、第２図に示す如
くシリンダ前部に立ち上がる水通路３２ｅ、その
後方であつてシリンダ内周部の前方に立ち上がる
水通路３２ｆ、その後方に左右に分かれて立ち上
がる水通路３２ｇ，３２ｇ、さらにその後方に立
ち上がる水通路３２ｈを介してシリンダヘツド２
の内部に形成された水通路３２ｉに連通されてい
る。また、前記リブ６の内部中央には上下方向に
延びて水通路３２ｊが形成され、この水通路３２
ｊの下端は前記シリンダ下部に設けられた水通路
３２ａに連通され、他方、その上端は前記水通路
３２ｄに連通されている。

ここで前記水通路３２ｂ，３２ｄ，３２ｅ，３
２ｆ，３２ｇ，３２ｉ，３２ｊは、全体でスライ
ドバルブ１５を囲繞する水通路を構成している。
なお、前記水通路３２ｅ〜３２ｈは、第２図及び
第７図に示すように、シリンダ１とシリンダヘツ
ド２に双方にまたがつて形成されている。また、
前記シリンダ内周部の前方に立ち上がる水通路３
２ｈは、シリンダ側が断面円弧状に延びて形成さ
れた唯一つの通路によつて構成されており、他
方、シリンダヘツド２側は同通路に連通する４つ
の孔によつて構成されている。また、３３は、前
記水通路３２ｉに連通するようシリンダヘツド２
に植設されたチユーブ連結部材である。

しかして、このように構成された排気時期制御
装置は、エンジンの運転状態に基づいて操作され
ることにより、エンジンの出力特性を全回転域に
おいて高めることができる。

すなわち、エンジンが低回転で運転されている
場合には、駆動機構１８により回動軸１７を所定
方向へ回転させて駆動部材１３を揺動させ、第１
図中実線で示すように駆動部材１３を排気ポート
５ａ中に突出させる。このような駆動部材１３の
移動に伴い、スライドバルブ１５もコイルスプリ
ング２３の作用により駆動部材１３に接触した状
態のまま下方へ移動する。この状態において、駆
動部材およびスライドバルブの制御面１２，１４
が、シリンダ１の内周面とほぼ同一面上に位置さ
せられて、排気ポート５ａの上部が閉塞され、こ
の結果、排気ポート５ａの上縁が見掛け上駆動部
材１３の下縁までの距離ｌ分下げられる。したが
つて、排気ポート５ａの上縁が見掛け上距離ｌ下
げられた分、ピストン３の移動により開閉される
排気ポート５ａは、遅く開かれかつ早く閉じられ
る。

このように、エンジンが低回転のときには、ピ
ストン３の上下動周期が長いのに対応して排気ポ
ート５ａを遅く開かせかつ遅く閉じらせ、これに
より、排気ポート５ａが閉じられる寸前に排気反
射波を排気ポート５ａに戻し、燃焼ガス充填効率
を高めている。

一方、エンジンが高回転域に至つた場合には、
駆動部材１３を前述とは逆向きに移動させて第１
図中２点鎖線で示すように凹所７内に収納する。
このとき、スライドバルブ１５は駆動部材１３に
より上方へ押圧されて、スプリング２３の付勢力
に抗して上方へ移動させられる。すなわちこの場
合にあつては、ピストン３の上下動周期が短くな
るのに対応して、排気ポート５ａを前述した場合
に比べて早く開かせかつ遅く閉じらせる。したが
つて、この場合においても、排気ポート５ａが閉
じられる寸前に排気反射波を排気ポート５ａに戻
し、前述と同様、反射波の有効利用によつて燃焼
ガスの充填効率を高めている。

このように、エンジンの排気時期を駆動部材１
３およびスライドバルブ１５によつて燃焼ガス充
填効率が高まるよう制御し、全回転域における出
力特性の向上を図つている。

ここで、上記駆動部材１３の主たる機能は、コ
イルスプリング２３とともに、スライドバルブ１
５を上下動させることである。そして、補助的な
機能として、スライドバルブ１５の下部において
排気時期の制御も行う。

なお、上記駆動部材１３の制御方法は、２位置
制御等のステツプ式制御に限られることなく、連
続する比例制御とすることもできる。

また、上述のエンジンでは、スライドバルブ１
５を囲繞するように、冷却水ジヤケツト３０の水
通路を形成しているため、同スライドバルブ１５
を外側全方向から効率良く冷却することができ
る。したがつて、スライドバルブ１５が、熱の影
響を受けて歪むといつた不具合が生じることがな
く、同スライドバルブ１５の作動の安定化が図
れ、かつ耐久性も高まる。

また、スライドバルブ１５は常時駆動部材１３
に当接しており、このスライドバルブ１５を効率
良く冷却することは、駆動部材１３を効率良く冷
却することにもつながり、この結果、駆動部材１
３の作動安定化並びに耐久性の向上が図れる。

さらに、上述のエンジンでは、シリンダ下部に
シリンダ内周部と掃気通路４との間に延びる水通
路３２ａを設けるとともに、シリンダ上部にシリ
ンダ内周部を囲繞するよう水通路３２ｄを設け、
シリンダ内周部とその外側のクランクケースある
いはシリンダヘツドへの取り付けボス部とを互い
に独立させている。このため、シリンダ１をクラ
ンクケース側に固定する際締め付け歪みがシリン
ダ内周部まで影響することがなく、かつ、シリン
ダ１とシリンダヘツド２とを固定する際にも、締
め付け歪がシリンダ内周部にまで影響することが
ない。このように、締め付け歪みがシリンダ内周
部側へ影響するのを極力押さえることができるこ
とから、シリンダ内周面とピストンとの間隔を最
適の値に設定し易く、ピストンスラツプ音の発生
を抑制し得、しかも、避けようのない熱歪みの影
響をできるだけ小さくすることができるといつた
利点も得られる。

また、リブ６はエンジン稼動中常時排気ガスが
当たる関係上、最も高温と成り易い箇所の１つで
もある。上記実施例では、リブ６の内部中央に冷
却水通路３２ｊを形成し、同リブ６を直接冷却す
る構造としており、リブの異常高温による熱ダレ
や熱歪みを防いでいる。

「考案の効果」 以上説明したように本考案によれば、シリンダ
にはラジエータに接続される冷却水ジヤケツトが
設けられ、該冷却水ジヤケツトには排気通路の周
囲を含め、制御弁を囲繞する水通路が一体的に形
成されているから、制御弁を外側全方向から効率
良く冷却することができる。したがつて、制御弁
にカーボンやタールが付着しにくくなり、また制
御弁に生じがちな熱歪みを抑制でき、この結果制
御弁の膠着が防止できる。

また、同時に排気通路も効率良く冷却できるの
で排気ポート回りの熱歪みも小さくでき、従つ
て、制御弁の膠着がより一層防止できる。

さらに、前記制御弁の後方に弁室を画成し、こ
の弁室を脱着可能な蓋体で覆う構成とすれば、メ
ンテナンスが容易にできる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本考案の一実施例を示
し、第１図は２サイクルエンジンの縦断面図、第
２図はシリンダの平面図、第３図は第１図の−
線に沿う断面図、第４図は第１図の−線に
沿う断面図、第５図は第２図の−線に沿う断
面図、第６図は第２図の−線に沿う断面図、
第７図はシリンダヘツドの底面図、第８図はシリ
ンダヘツドのカバーを外した状態を第１図中矢印
方向から見た図、第９図は駆動部材、スライド
バルブの斜視図である。 １……シリンダ、２……シリンダヘツド、４……
掃気通路、５……排気通路、５ａ……（排気ポー
ト）開口、６……リブ、７……凹所、８，９……
ガイド孔（弁室）、１０……カバー（蓋体）、１４
……制御面、１３……駆動部材、１５……スライ
ドバルブ（制御弁）、１７……回動軸、１８……
駆動機構、３０……冷却水ジヤケツト、３２ａ〜
３２ｊ……水通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 排気通路の上部でシリンダ内周面への開口近
   傍に、前記シリンダ内周面に対し所要の角度を
   存して長さ方向に摺動自在に設けられ、かつ前
   記シリンダの内周面とほぼ同一曲率の制御面を
   有する制御弁を備えた２サイクルエンジンの冷
   却構造であつて、 シリンダにはラジエータに接続される冷却水
   ジヤケツトが設けられ、該冷却水ジヤケツトに
   は前記排気通路の周囲を含め、前記制御弁を囲
   繞する水通路が一体的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冷却構造。 (2) 前記制御弁の後方には弁室が画成され、この
   弁室は脱着可能な蓋体で覆われれいることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   ２サイクルエンジンの冷却構造。