JPH03260321A - ２サイクルエンジンの制御弁駆動装置 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、シリンダブロックに形成したシリンダボアの
内壁に該シリンダボア内を往復動するピストンによって
開閉される排気ポートを開口し、この排気ポートに該排
気ポートの開口面積を可変制御する制御弁を設けて成る
、２サイクルエンジンの制御弁駆動装置に関する。

（２）従来の技術 上記２サイクルエンジンの制御弁駆動装置は、例えば特
關昭６３−１９２９１３号公報に記載されているように
既に公知である。かかる制御弁駆動装置によれば、エン
ジンがアイドリングを含む低速運転域にあるときに排気
ポートの開口面積を減少させて新気の吹き抜けを防止す
ることが可能となり、エンジンが中・高速運転域に至れ
ば排気ポートの開口面積を増加させて出力の向上を図る
ことが可能となる。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の制御弁駆動装置は、制御弁に
駆動力を伝達する伝動機構がシリンダブロックの側方に
大きく突出しており、そのためにエンジン全体が大型化
して自動二輪車等の小型の車両に搭載する際に支障を来
たすという問題があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、２サイ
クルエンジンの制御弁駆動装置に設けられる制御弁の伝
動機構を合理的にレイアウトすることにより、エンジン
全体をコンパクトに形成することを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）課題を解決するための手段 前記目的を達成するために、本発明は、シリンダブロッ
クに形成したシリンダボアの内壁に該シリンダボア内を
往復動するピストンによって開閉される排気ポートを開
口し、この排気ポートに該排気ポートの開口面積を可変
制御する制御弁を設けて成る２サイクルエンジンの制御
弁駆動装置において、前記制御弁に連接されて該制御弁
を開閉動作させるアーム部材を揺動自在に枢支する枢軸
を、前記シリンダボアの接線と平行に配設するとともに
、クランクケースに設けた制御弁駆動機構と前記アーム
部材とを連結する伝動機構を、前記枢軸とシリンダボア
間の空間に、該シリンダボアに沿って配設したことを特
徴とする。

（２）作　用 前述の特徴によれば、エンジンのクランクケースに設け
た制御弁駆動機構の駆動力は伝動機構を介してアーム部
材に伝達され、枢軸口りに揺動するアーム部材に連接さ
れた制御弁が、シリンダボＴの内壁に開口する排気ポー
トの開口面積を可変制御すべく駆動される。このとき、
前記伝動機構が、アーム部材を枢支する枢軸とシリンダ
ボアとの間に形成されるデッドスペースに沿って配設さ
れるので、前記伝動機構によりエンジン全体が大型化す
ることが回避される。

（３）実施例 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例による制御弁駆動装置を備え
たエンジンＥを搭載した自動二輪車の全体側面図であっ
て、この自動二輪車Ｖは中央部にエンジンＥを搭載した
車体フレームＦを備え、その車体フレームＦの前部に支
持されてハンドル１で左右に回ｔｂｍ作されるフロント
フォーク２の下端に前輪Ｗｆを軸架するとともに、その
後部に上下揺動自在に支持したリヤフォーク３の後端に
前前記エンジンＥに接続されて駆動される後輪Ｗｒを軸
架して成る。前記エンジンＥは単気筒の２サイクルエン
ジンであって、第２図を併せて参照すると明らかなよう
に、クランクケース４から斜め前上方に延出するシリン
ダブロック５の前部に接続された排気管６は、その下方
に位置する前記クランクケース４の前面に沿って略３６
０°屈曲した後、シリンダブロック５の右側面を通って
後方に延び、車体フレームＦの後端に設けたマフラー７
に接続している。

第３′５！Ｊはクランクケース４の水平断面図であって
、エンジンＥの排気ボートに設けられる後述の制御弁を
駆動する制御弁駆動機構８を示すものである。制御弁駆
動機構８はエンジンＥのクランクケース４の右側前部に
一体に接続する収納Ｂ４ａに収容されており、前記クラ
ンクケース４に一対のボールベアリング９．ｌＯを介し
て支持したクランクシャフト１１により駆動される冷却
水循環用のウォータポンプ１２と連動するガバナ１３を
備えている。ガバナ１３は、収納部４ａに一対のボール
ベアリング１４．１５を介して支持したポンプ軸１６に
固着され、前記クランクシャフト１１の端部に固着した
出力ギヤ１７に噛合するリングギヤ１８ａを外周に備え
た椀状のランププレート１８と、このランププレート１
８の凹部に対向するようにポンプ軸１６に摺動自在に支
持したスライドプレート１９と、前記ランプブレー）１
８とスライドプレート１９間に半径方向に移動自在に配
設した遠心ウェイト２０とより構成されている。収納部
４ａの内部に植設したビン２１にはレバー２３の中間部
が枢支されており、このレバー２３の一端に形成したフ
ォーク部２３ａは前記スライドプレート１９の押圧面１
９ａに当接している。前記ビン２１を挟んでポンプ軸１
６と平行に形成したガイド溝２４にはスプリング２５で
付勢されたスライド部材２６が摺動自在に係合し、その
段部２６ａに前記レバー２３の他端に形成したフォーク
部２３ｂが当接している。スライド部材２６の端部に形
成した軸部２６ｂにはクランクケース４の収納部４ａか
らシリンダブロック５に向けて立ち上がる駆動軸２７の
下端に設けたアーム２８が係合している。従って、エン
ジンＥのクランクシャフト１１の回転速度が次第に増加
すると、ガバナ１３の遠心ウェイト２０がランププレー
ト１８に沿って半径方向外側に移動し、スライドプレー
ト１９を図中左方向に押圧する。これにより、レバー２
３が時計方向に揺動してスライド部材２６をスプリング
２５に抗して右方向に押圧し、その軸部２６ｂにＴ−ム
２８を介して係合する駆動軸２７を所定角度だけ回転さ
せる。

第４図〜第６図に示すように、前記制御弁駆動機構８の
駆動力、すなわち駆動軸２７の回転を後述の制御弁に伝
達するための伝動機構２９は、クランクケース４の上部
に接続するシリンダブロック５の前下部に水平に配設し
た水平軸３０と、この水平軸３０の左端に接続されてシ
リンダブロック５の左側部を垂直に立ち上がる垂直軸３
１とより成る（第６図参照）。水平軸３０の右端に形成
した溝３０ａには前記駆動軸２７の上端に設けた偏心ビ
ン３２が係合しており、この駆動軸２９の回動により水
平軸３０は前記偏心ビン３２を介して左右に往復動する
。そして、この水平軸３０の左端に形成したラック３０
ｂには前記垂直軸３１の下端に形成したピニオン３１ａ
が噛合しており、これにより、左右に往復動する水平軸
３０の動きは往復回転動となって垂直軸３１に伝達され
る。

第７図〜第１０図に示すように、シリンダブロック５の
内部にはピストン３３が摺合するシリンダボア５ａが形
成され、その内面には複数の掃気ポート３４と１個の排
気ポート３５が開口している。排気ポート３５には、そ
の上縁の高さを可変制御すべく制御弁３６が上下動自在
に装着されている。前記垂直軸３１の上端部には、該垂
直軸３１の過剰な回転を吸収するロストモーション機構
３７の捩りバネ３８および連動プレート３９を介して駆
動力が伝達されるスリーブ４０が嵌合しており、このス
リーブ４０に設けたウオームギヤ４０ａはシリンダブロ
ック５の上記に一対のボールベアリング４１．４２を介
して前記水平軸３０と平行に配設した枢軸４３の一端に
設けたウオームホイール４３Ｈに噛合し、この枢軸４３
に固着したアーム部材４４の二股状のアーム４４ａは前
記制御弁３６に係合している。前記伝動機構２９、すな
わち水平軸３０および垂直軸３１は、第７図および第８
図から明らかなように、制御弁３６を駆動するアーム部
材４４の枢軸４２と前記シリンダボア５ａの間に形成さ
れるデッドスペースに沿って配設されており、伝動機構
２９の上記レイアウトによりエンジンＥの寸法の小型化
が図られている。また、その伝動機構２９およびロスト
モーション機構３７はシリンダブロック５の左側面、す
なわち車体右側面に沿って配設される排気管６と反対側
に設けた着脱自在のカバー５ｂによって覆われており、
排気管６を取り外すことなくメンテナンスを行なえるよ
うに考慮されている。

次に、第１１図を併せて参照しながら制御弁３６の構造
を詳細に説明する。シリンダブロック５の前おには、シ
リンダボア５ａの内面に開口する排気ポート３５が前方
に向けて斜め下向きに形成されており、この排気ポート
３５の上部は、シリンダボア５ａの内面に開口する貫通
孔４５が該シリンダボア５ａの半径方向に形成されてい
る。貫通孔４５の内部には前記制御弁３６、枢軸４２、
およびアーム部材４４を支持する支持部材４６がユニッ
トとして外側から挿入され、ボルト４７でシリンダブロ
ック５に固定されている。支持部材４６の下面先端には
傾斜した壁面４６ａが形成されており、支持部材４６が
貫通孔４５に挿入された状態で、前記壁面４６ａが排気
ポート３５の土壁の一部を構成している。第８図および
第１０図から明らかなように、排気ポート３５の内部は
シリンダボア５ａの半径方向に延びる垂直な補強壁４８
により左右に２分割されている。補強壁４８の下端は排
気ポート３５の下面３５ａにおいてシリンダブロック５
に接続するとともに、その上端は貫通孔４５の上面４５
ａにおいてシリンダブロック５に接続している。そして
、補強壁４８の上部は、貫通孔４５の内部において前記
支持部材４６に縦方向に形成したスリ７）４６ｂに嵌合
している。

制御弁３６は前記補強壁４８を中心として面対称に形成
された右側弁体３６ｒと左側弁体３６１の２部材よりな
り、両弁体３６ｒ、３６１はそのガイド部３６ａを支持
部材４６に形成したガイド溝４６ｃに係合させて上下摺
動自在に支持されている。各弁体３６ｒ、３６１はシリ
ンダボア５ａに滑らかに接続してピストン３３に摺接す
る円弧状の弁部３６ｂを備え、この弁部３６ｂと前記ガ
イド部３６ａは連結部３６ｃを介して一体に結合されて
いる。前記弁部３６ｂの裏面に形成したシール面３６ｂ
１と支持部材４６の先端に形成したシール面４６（ｌは
互いに摺接し、両弁体３６ｒ。

３６Ｉ！が支持部材４６に対して上下に摺動する際の気
密性が確保されている。また、ガイド部３６ａに形成し
た孔３６　ａｌには前記アーム部材４４のＴ−ム４４ａ
先端が挿入され、該アーム部材４４の動きが両弁体３６
ｒ、３６１に伝達される。

そして、両弁体３６ｒ、３６４！が最も上昇した全開位
置は、該弁体３６ｒ、３６１の弁部３６’ｂに形成した
段部３６ｂ２が支持部材４６に形成した段Ｒ４６ｅに当
接することにより規制され、両弁体３６ｒ、３６１が最
も下降した全閉位置は、アーム部材４４のボス部４４ｂ
に突設したストッパ４４ｃがストッパボルト４ｇ当接す
ることにより規制される。

次に前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について
説明する。

いまエンジンＥがアイドリングを含む低速運転域にある
とき、第９図に示すように、枢軸４３に支持されたアー
ム部材４４はそのストッパ４４ｃがストッパボルト４９
に当接する実線の位置にあり、両弁体３６ｒ。３６１は
そのガイド部３６ａを支持部材４６のガイド溝４６ｃに
案内されて実線で示す全開位置に下降している。この状
態では排出ボート３５の開き期間が最短となって掃気ボ
ート３４からシリンダボア５ａ内に導入される新気の排
気ポート３５への吹き抜けが低減され、排気中の有害化
合物の増加が抑制される。

エンジンＥの回転速度が中速運転域を経て高速運転域に
到る過程では、第６図に示すように、クランクシャフト
１１により駆動される前述の制御弁駆動機構８のガバナ
１３の作用により、レバー２３、スライド部材２６の軸
部２６ｂ１駆動軸２７、水平Ｍ３０Ｓおよび垂直＃１３
１がそれぞれ矢印の方向に移動および回転し、その垂直
軸３１の上端に接続する枢軸４３を介してアーム部材４
４が上方に揺動する。その結果、制御弁３６は第９図に
鎖線で示す全開位置に上昇して両弁体３６ｒ３６Ａの下
面は排気ポート３５の上面を構成する支持部材４６の壁
面４６ａと面一になり、排気ポート３５の有効開口面積
は最大となる。これにより、エンジンＥの中・高速回転
域において発生する多量の排気は効率的に排気ポート３
５に排出され、排気効率の向上による出力の増加が可能
となる。なお、エンジンＥが中速運転域から高速運転域
に到る過程で制御弁３６が全開位置に達した後、制御弁
駆動機構８に接続された伝動機構２９の垂直軸３１が過
剰に回転しても、その回転はロストモーション機構３７
において吸収されて制御弁３６に伝達されることはない
。

エンジンＥの運転により排気ポート３５を高温の排気が
通過すると、この排気によって前記排気ポート３５を左
右に仕切る補強壁４８が加熱され、その熱は前記補強壁
４８の下端が接続する排気ポート３５の下面３５ａと、
その上端が接続する貫通孔４５の上面４５ａからシリン
ダブロック５に逃がされる。その際、前記補強壁４８の
シリンダボア５８半径方向の外端が、支持部材４６の下
面に形成した壁面４６ａの外縁を越えて外側まで延びて
いるため（第１０図における補強壁４８、および第１１
図における前記補強壁４８が嵌合する支持部材４６のス
リン）４６ｂ参照）、その補強壁４８のシリンダボア５
ａ半径方向の幅が極めて大きく確保される。これにより
、補強壁４８からシリンダブロック５への熱引きが効率
的に行われ、該補強壁４８の強度と耐久性が向上する。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。

例えば、実施例では本発明を直立２サイクルエンジンに
適用した場合を説明したが、水平型２サイクルエンジン
等の他の形式のエンジンにも適用できることは明らかで
ある。

Ｃ１発明の効果 以上のように、本発明によれば、排気ポートの開口面積
を可変制御する制御弁を開閉駆動するアームとクランク
ケースに設けた制御弁駆動機構とを接続する伝動機構を
、前記アーム部材を揺動自在に支持すべくシリンダボア
の接線と平行に設けた枢軸と該シリンダボア間に形成さ
れるデッドスペースに沿って配設したので、前記伝動機
構がシリンダブロックから大きく突出することなくコン
パクトにレイアウトされ、その結果エンジン全体の小型
化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による制御弁駆動装置を備え
たエンジンを搭載した自動二輪車の全体側面図、第２図
は第１図の■−■線矢視図夜回３図は第１図の■−■線
によるクランクケースの横断面図、第４図は第３図のＴ
Ｖ−ｒＶ線断面図、第５図は第４図のＶ−ｖ線断面図、
第６図は制御弁駆動機構から伝動機構への駆動力伝達経
路を示す斜視図、第７図は第８図の■−■線によるシリ
ンダブロックの部分縦断面図、第８図は第７図の■−■
線によるシリンダブロックの横断面図、第９図は第８図
のＩＸ−ＩＸ線によるシリンダブロックの縦断面図、第
１０図は第８図のＸ−Ｘ線によるシリンダブロックの縦
断面図、第１１図は制御弁とその周辺の分解斜視図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　シリンダブロック（５）に形成したシリンダボア（５
   ａ）の内壁に該シリンダボア（５ａ）内を往復動するピ
   ストン（３３）によって開閉される排気ポート（３５）
   を開口し、この排気ポート（３５）に該排気ポート（３
   ５）の開口面積を可変制御する制御弁（３６）を設けて
   成る２サイクルエンジンの制御弁駆動装置において、 前記制御弁（３６）に連接されて該制御弁（３６）を開
   閉動作させるアーム部材（４４）を揺動自在に枢支する
   枢軸（４３）を、前記シリンダボア（５ａ）の接線と平
   行に配設するとともに、クランクケース（４）に設けた
   制御弁駆動機構（８）と前記アーム部材（４４）とを連
   結する伝動機構（２９）を、前記枢軸（４３）とシリン
   ダボア（５ａ）間の空間に、該シリンダボア（５ａ）に
   沿って配設したことを特徴とする、２サイクルエンジン
   の制御弁駆動装置。