JPH0350264Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、エンジンの排気時期制御装置に係わ
り、特に、２サイクルエンジンに用いられる排気
時期制御装置に関するものである。

「従来の技術」 一般に、車両等に搭載されているエンジンは、
低速走行時における動力特性に重点をおいた低回
転型と、高速走行時における動力特性に重点をお
いた高回転型とに大略２分されおり、前者は、エ
ンジン出力のピークがエンジンの低回転域におい
て得られるように、また、後者は、出力のピーク
が高回転域で得られるようになつているが、前者
の場合には、高回転域での出力が頭打ちとなり、
また、後者の場合には、低回転域での出力が前者
に比して低くなつてしまうといつた特性をも合わ
せ持つている。

そこで、高回転域における高い出力を維持しつ
つ低回転での出力を高めることにより、低速走行
時から高速走行時に至る全域において動力特性を
向上させることが検討されていて、その具体的な
解決手段の一つとして、低回転時と高回転時とで
エンジンの排気時期を変えることが挙げられてい
る。

ところで、このような手段を２サイクルエンジ
ンに適用せんとした場合、その排気操作が、ピス
トンの下降に伴う排気通路とシリンダ内部との連
通によつて行なうようにしているために、前記排
気通路の開口上縁（以降、ピストンの上死点側を
上とし、また、下死点側を下とする）の位置をピ
ストンの移動方向に変化させる必要がある。

そこで従来では、前述した排気通路の開口上縁
の位置変更を行なうための手段として、例えば特
公昭47−36047号公報に示される技術が提案され
ている。

この技術は、排気通路の内壁面の上部でシリン
ダへの開口から下流側に離間した位置に支持軸を
設け、該支持軸に、その長さ方向と直交する面に
沿つて揺動自在に取り付けられかつ前記開口へ向
かつて延びるシヤンク部と、該シヤンク部の揺動
端部に一体に取り付けられ、前記シリンダの内壁
面とほぼ同様に湾曲させられた作用部とから成る
制御部材を設け、前記排気通路の下部で前記開口
の近傍に、前記制御部材の作用部が収容される凹
所を形成したものである。

そして、エンジンの運転状態に対応して、前記
制御部材のシヤンク部の揺動動作によつてその作
用部をピストンの移動方向に沿つて上下動させる
ことにより、排気通路の開口上端縁と排気通路の
内壁下部に形成した凹所とのいずれかに選択的に
位置させるようにし、これによつて、高回転時に
おいて、前記作用部を前記排気通路から後退させ
て凹所内に位置させた状態とすることにより、開
口の全面を開放してその上縁を上昇させ、また、
低回転時において前記作用部を排気通路の開口の
上部に位置させて、該開口の上部を閉塞するとと
もに、作用部の湾曲面をシリンダの内壁面と同一
レベルに位置させることにより、前記開口の上縁
を見掛け上下方へずらして、ピストンの下降に伴
うシリンダ内部と排気通路との連通時期を遅らせ
るようにしたものである。

一方、前述した制御部材をエンジンの運転状態
に対応して駆動するための方法として、例えば、
制御部材をエンジンのスロツトルレバーに連結
し、スロツトルレバーの操作量に連動させて制御
部材の位置制御を行なうことが検討されている。

「考案が解決しようとする問題点」 本考案は、前述した従来の技術における次のよ
うな問題点を解決せんとするものである。

すなわち、暖機運転時等の無負荷状態でブリツ
ピング（換言すれば急速なスロツトル操作）を行
なう場合には、制御部材の作動を停止させておく
ことが望まれているが、前述したように、制御部
材をエンジンのスロツトルレバーに連結すること
によつて、エンジンの運転状態に対応した制御弁
の駆動を行なうと、前述したブリツピング時にお
いても、該スロツトルレバーの動きに追従して制
御部材も作動させられてしまうことになり、最適
な排気時期の制御が行なえなくなつてしまうおそ
れがあるといつた問題点である。また、急激なス
ロツトルのON／OFF操作に対応して排気タイミ
ングが変化しすぎると、パワー感の変化が大きく
なり、いわゆるぎくしやく感につながるといつた
問題点である。

「問題点を解決するための手段」 本考案は前述した従来の技術における問題点を
有効に解決し得る２サイクルエンジンの排気時期
制御装置を提供せんとするもので、該排気時期制
御装置は、特に、２サイクルエンジンのシリンダ
の内部へ連通された排気通路の開口上部に、スロ
ツトルレバーによつて駆動されることにより前記
開口の上部を開閉する制御弁を設け、該制御弁と
スロツトルレバーとの間の動力伝達経路の途中
に、前記制御弁へ伝達される駆動力を緩和する緩
衝手段を設けたことを特徴とする。

「作用」 本考案は、スロツトルレバーによつて駆動され
る制御弁により、排気通路の上部を閉塞して排気
通路の開口の上縁を下降させることにより排気時
期を遅らせ、また、該制御弁による前記開口上部
の閉塞を解除して該開口の上縁を上昇させること
により排気時期を速めて、エンジンの出力特性を
全回転域において向上させ、かつ、制御弁へ伝達
される駆動力をその動力伝達経路の途中に設けた
緩衝手段において緩和して、ブリツピング時およ
び通常走行時の急激なスロツトル変化に対する制
御弁の動きを抑制し、実用性を向上させるもので
ある。

「実施例」 以下、本考案の好適な一実施例について第１図
〜第５図に基づき詳細に説明する。

図中符号１は本実施例に係わる排気時期制御装
置が適用された２サイクルエンジンを示すもの
で、該２サイクルエンジン１（以下単にエンジン
１と称す）は、第１図に示すように、シリンダ
２、該シリンダ２内に摺動自在に嵌挿されたピス
トン３、前記シリンダ２の周方向に間隔をおいて
設けられ、かつ、シリンダ２の内面に開口した複
数の掃気通路４、シリンダ２の内面に開口５ａを
有する排気通路５、第３図に示すように、前記シ
リンダ２の燃焼室内に供給される混合気を生成す
る気化器６および該気化器６の操作をなすスロツ
トルレバー７を備え、前記排気通路５の開口５ａ
近傍と気化器６との間に本実施例に係わる排気時
期制御装置８が設けられている。

まず、前記シリンダ２について説明すれば、該
シリンダ２には、第１図に示すように、排気通路
５の上部でその開口５ａ近傍位置に、排気通路５
に連続した凹部９が形成されているとともに、該
凹部９に連続しシリンダ２の長さ方向に対して傾
斜したガイド孔１０が形成されている。

該ガイド孔１０は、排気通路５の凹部９に連続
しかつシリンダ２の周方向に沿つて湾曲した第１
のガイド部１０ａと、該第１のガイド部１０ａに
連続した真円状の第２のガイド部１０ｂとから構
成されており、該第２のガイド部１０ｂは、シリ
ンダ２に取り付けられたシリンダヘツド１１によ
つて閉塞されている。

次いで、本実施例に係わる排気時期制御装置８
について説明すれば、該排気時期説明装置８は、
第１図に示すように、前記凹部９内に揺動自在に
嵌装され、シリンダ２の内面とほぼ同一の曲率と
なされた制御面１２ａを有する第１制御弁１２
と、前記ガイド孔１０内に摺動自在に嵌装され、
シリンダ２の内面とほぼ同一曲率となされた制御
面１３ａを有する第２制御弁１３と、第２図に示
すように、前記第１制御弁１２の揺動中心に連設
され、該第１制御弁１２の揺動をなす駆動機構１
４と、該駆動機構１４と前記気化器６のスロツト
ル（図示略）に連設されたスロツトルドラム１５
との間に配設されて、両者間に動力伝達経路を形
成するとともに、両者を連動状態に接続するワイ
ヤ１６とを備え、前記駆動機構１４へ伝達される
駆動力を緩和させた概略構成となつており、該駆
動力を緩和させるために、本実施例では、前記ワ
イヤ１６の途中に緩衝器１７を設けている。

これについてさらに詳述すれば、前記第１制御
弁１２は、制御面１２ａが形成された側と反対側
に、支持筒１８が一体に取り付けられている。該
支持筒１８にはシリンダ２を貫通して凹部９内に
突出させられた前記駆動機構１４を構成する回動
軸１９が連結されており、該回動軸１９が所定角
度の範囲内で往復回動させられることによつて前
記支持筒１８が一体的に回動させられ、該支持筒
１８の回動により、前記第１制御弁１２が凹部９
内に収容されあるいは開口５ａの上部の所定位置
に突出させられるようになつている。かつ、前記
第１制御弁１２は凹部９内に収容された状態にお
いて、前記支持筒１８とともに凹部９を埋めて、
前記排気通路５の壁面を形成するようになつてい
る。

一方、前記第２制御弁１３は、前記ガイド孔１
０の第１のガイド部１０ａと同様に、シリンダ２
の周方向に沿つて湾曲して形成されており、第２
のガイド部１０ｂ内に摺動自在に嵌挿された摺動
ロツド２０に一体に取り付けられているととも
に、該摺動ロツド２０とシリンダヘツド１１との
間に介装されたコイルスプリング２１によつて、
摺動ロツド２０とともに第１制御弁１２へ向けて
常時弾発されている。

したがつて、前記第２制御弁１３は、第１制御
弁１２の揺動端部の上部に常時当接させられて、
該第１制御弁１２の揺動に追従してガイド孔１０
内を摺動させられるようになつており、第１制御
弁１２が開口５ａを閉塞する位置へ揺動させられ
た際に、該第１制御弁１２の上端と前記開口５ａ
の上縁５ｂとの間に侵入して両者の間を閉塞する
とともに、その制御面１３ａにより第１制御弁１
２の制御面１２ａと協働して、前記開口５ａの上
部にシリンダ２の内壁面と連続した面を形成する
ようになつている（第１図参照）。

前記駆動機構１４は、第２図および第３図に示
すように、前記支持筒１８に一体化された回動軸
１９と、該回動軸１９の外方側の端部に取り付け
られた回転ドラム２２とによつて構成されてお
り、該回転ドラム２２には前記ワイヤ１６の一端
部が巻回されて、該ワイヤ１６に作用する張力す
なわち駆動力によつて回転させられることによ
り、前記第１制御弁１２を揺動させるようになつ
ている。

前記ワイヤ１６はその一端部が前述したように
駆動機構１４の回転ドラム２２に巻回されている
とともに、他端部が前記気化器６のスロツトルド
ラム１５に巻回され、かつ、前記緩衝器１７が設
けられる部分において２分割され、該緩衝器１７
を介して相互に連結されている。

さらに、前記緩衝器１７は、本実施例では第４
図に示すように、有底筒状のケーシング２３と、
該ケーシング２３内に摺動自在に装着された可動
板２４と、ケーシング２３の開口端部を閉塞する
カバー２５と、該カバー２５と前記可動板２４と
の間に設けられた弾性材料からなるベローズ２６
とを備えている。また、前記可動板２４には、カ
バー２５を貫通してベローズ２６内に引き込まれ
た一方のワイヤ１６の端部が固定されているとと
もに、ケーシング２３の底部には、他方のワイヤ
１６の端部が固定されている。さらに、ケーシン
グ２３およびカバー２５にはケーシング２３やベ
ローズ２６の内部を外部へ連絡するオリフイス２
７，２８が設けられている。

前記ベローズ２６は、他方のワイヤ１６に急激
な張力が加わつた場合に大きく変形することによ
り、前記張力を緩和して一方のワイヤ１６へ伝達
し、また、他方のワイヤ１６に加わる張力の増加
が緩やかである場合には、小さな変形によつて前
記張力の殆どを一方のワイヤ１６へ伝達するよう
にして、一方のワイヤ１６への張力伝達の調整を
行なうために設けられるもので、前記オリフイス
２７は、可動板２４の移動時に、ケーシング２３
やベローズ２６の内部から外部へ流出する空気量
を制限して前記ベローズ２６によつて発生させら
れる緩衝作用の調整を行なうために設けられるも
のである。

一方、図中符号２９は、前記開口５ａをシリン
ダ２の周方向に２分割するように設けられシリン
ダ２の補強を兼ねたリブを示すもので、前記両制
御弁１２，１３に形成されたスリツトS₁，S₂内に
嵌入させられるようになつている。また、符号３
０は、気化器６のスロツトルドラム１５と前記ス
ロツトルレバー７とを連動状態に接続するスロツ
トルワイヤを示すものである。

このように構成された本実施例の制御装置８
は、例えばシリンダ２を鋳込む際に、排気通路５
の上部に凹部９を同時に形成し、次いで、ガイド
孔１０を穿設し、前記凹部９内に第１制御弁１２
を装着するとともに該第１制御弁１２に駆動機構
１４を連設し、該駆動機構１４の回転ドラム２２
と気化器６のスロツトルドラム１５とを、緩衝器
１７が取り付けられたワイヤ１６によつて連結
し、さらに、前記ガイド孔１０内に、摺動ロツド
２０が取り付けられた状態の第２制御弁１３およ
びコイルスプリング２１を順次挿入したのちに、
該コイルスプリング２１を圧縮しつつ係止するよ
うに、前記シリンダ２にシリンダヘツドを装着す
ることによつてエンジン１に取り付けられる。

そして、このように取り付けられた本実施例の
排気時期制御装置８は、通常走行時等、スロツト
ルレバー７の操作が緩やかな場合には、該スロツ
トルレバー７の操作に追従するように作動して、
エンジン１の排気時期をその運転状態に適した状
態とする。

すなわち、エンジン１が低回転状態にあつてス
ロツトルレバー７の操作量が設定された範囲内に
ある場合には、第１制御弁１２が開口５ａの上部
へ位置させられているとともに、第２制御弁１３
がコイルスプリング２１の弾発力によつて第１制
御弁１２の上部に接触させられて、両制御弁１
２，１３の制御面１２ａ，１３ａがシリンダ２の
内面と同一面状に位置させられる。したがつて、
開口５ａの上部が閉塞されるとともに、第１図に
示すように、開口５ａの上縁５ｂが見掛け上第１
制御弁１２の下端縁１２ｂまでの距離L₁下げら
れる。この結果、ピストン３が下降して、その上
端が第１制御弁１２の下端縁１２ｂを通過すると
同時に、シリンダ２と排気通路５との連通が行な
われることになるから、排気時期が遅延させられ
て低回転時における適切な排気が行なわれ、もつ
て、低回転域におけるエンジン出力の向上が図ら
れる。

また、スロツトルレバー７の操作量を徐々に多
くしてエンジン１の回転を高めていくと、スロツ
トルレバー７の操作量がスロツトルワイヤ３０を
介してスロツトルドラム１５へ伝達されて該スロ
ツトルドラム１５が回転駆動させられ、かつ、該
スロツトルドラム１５の回転が他方のワイヤ１
６、緩衝器１７および一方のワイヤ１６を介して
駆動機構１４へ伝達されるが、ワイヤ１６に生じ
る張力の増加が緩やかであるから、緩衝器１７の
ベローズ２６の変形量が少なく、前記スロツトル
ドラム１５と駆動機構１４の回転ドラム２２とが
ほぼ同期して回転させられる。このような回転ド
ラム２２の回転により、前記第１制御弁１２が揺
動させられて凹部９内に収納されるとともに、該
第１制御弁１２に常時接触状態にある第２制御弁
１３がコイルスプリング２１を圧縮しつつ摺動さ
せられて、第１制御弁１２と同様に凹部９内に収
納される。この結果、開口５ａの上部が第５図に
示すように開放されることになつて、シリンダ２
と排気通路５との連通時期、すなわち排気時期が
早められて高回転時における適切な排気が行なわ
れる。

一方、前述した各制御弁１２，１３の作動に際
して、それぞれに形成したスリツトS₁，S₂内にリ
ブ２９が嵌入するから、各制御弁１２，１３の移
動が阻害されるようなことはない。

したがつて、エンジン１の排気時期が第１制御
弁１２の下端１２ｂによつて制御されて、全回転
域における出力特性の向上が図られる。

そして、本実施例では、前者のように各構成部
材を低回転時に対応してセツトした場合にあつて
は、第１制御弁１２の制御面１２ａが第２制御弁
１３の制御面１３ａによつてシリンダ２の内面と
連続させられているとともに、両制御弁１２，１
３の裏面側の空間部すなわち凹部９とシリンダ２
の内部とが連通させられるようなことはなく、も
つて、排気通路５内に溜まり部が形成されること
なく、排気を円滑に行なわせることができる。ま
た、高回転時に対応してセツトした場合にあつて
も、凹部９が第１制御弁１２によつて埋められる
とともに、第１制御弁１２の排気通路５側の面
が、該排気通路５の内壁面に連続してその一部を
構成するから、低回転時と同様に、排気通路５内
に溜まり部が形成されるようなことはなく、円滑
な排気を維持することができる。

次いで、無負荷状態でブリツピング等スロツト
ルレバー７の急速な操作を行なつた場合における
作動について説明すれば以下のとおりである。

前述したように、緩やかなスロツトルレバー７
の操作は、前述したようにスロツトルワイヤ３
０、スロツトルドラム１５、他方のワイヤ１６、
緩衝器１７を介して一方のワイヤ１６へ伝達され
て回転ドラム２２の回転を発生させるが、スロツ
トルレバー７の急速な操作が行なわれた場合に
は、緩衝器１７のベローズ２６に急激な圧縮荷重
が作用するために、停止状態にある可動板２４が
移動するのに先立つて、前記ベローズ２６が大き
く変形し、その変形量が設定値に至るまで他方の
ワイヤ１６から一方のワイヤ１６への張力伝達が
緩和される。この結果、スロツトルレバー７の操
作と駆動機構１４の作動との間にタイムラグが発
生する。したがつて、ブリツピングの継続時間
（例えば0.05秒〜0.3秒）やブリツピング時におけ
るスロツトルレバー７の操作速度等を考慮して、
緩衝器１７の機能をベローズ２６の弾性やオリフ
イス２７，２８の形状を調整して設定することに
より、制御弁１２，１３を停止状態に維持するこ
とができる。

一方、第６図は本考案の他の実施例を示すもの
で、エンジン１に取り付けられている可変吐出型
のオイルポンプ３１を、単一の緩衝器１７を介し
て、前記駆動機構１４とともに気化器６のスロツ
トルドラム１５に連設したものである。

２サイクルエンジンにおいては、負荷の変化に
対応してオイルポンプ３１の吐出量を変化させる
ことが行なわれており、また、前述したような無
負荷状態におけるブリツピングにおいては、一定
の吐出量とすることが望まれているが、本実施例
においては、ブリツピング時における制御弁１
２，１３の作動停止作用と同様に、スロツトルレ
バー７の操作とオイルポンプ３１の作動との間に
タイムラグを発生させて、オイルの吐出量を適正
な量に維持するものである。

なお、前記実施例において示した各構成部材の
諸形状や寸法あるいは組み合わせ等は一例であつ
て、設計要求等に基づき種々変更可能である。例
えば、第１制御弁１２を駆動して該第１制御弁１
２に第２制御弁１３を追従させるようにしたが、
第２制御弁１３を駆動してこれに第１制御弁１２
を追従させるようにしてもよい。この場合には、
駆動機構１４を若干機構を代えて第２制御弁１３
に接続する必要がある。また、付勢部材をコイル
スプリング２１として示したが、ねじりスプリン
グ等を用いるようにしてもよいものである。さら
に、駆動機構１４を気化器６を介して駆動する例
について示したが、これに代えて、スロツトルレ
バー７に緩衝器１７を介して接続するようにして
もよいものである。要は、制御弁の作動を気化器
スロツトルに連動させる構成であればよい。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案に係わる２サイク
ルエンジンの排気時期制御装置は、２サイクルエ
ンジンのシリンダの内部へ連通された排気通路の
開口上部に、気化器スロツトルと連動して前記開
口の上部を開閉する制御弁を設け、該制御弁へ伝
達される駆動力を、その動力伝達経路の途中に設
けた緩衝手段において緩和させてなることを特徴
とするもので、次のような優れた効果を奏する。

ブリツピング時の急速なスロツトルレバーの
操作によつてエンジンが高回転域に至つた場合
にあつても、制御弁の作動をほぼ低回転状態の
位置に維持して、ブリツピング時における排気
時期を適正な状態とすることができる。

エンジンが低回転状態にある場合には、制御
弁によつて開口上部を閉塞することにより、シ
リンダと排気通路との連通時期を変更して排気
時期を遅延させることができ、また、エンジン
の回転数を高回転域まで上昇させる場合には、
スロツトルレバーの操作と制御弁の作動とをほ
ぼ同期させて該制御弁を排気通路の開口から離
反する方向に移動させることにより、開口の上
部を開放してシリンダと排気通路との連通時期
すなわち排気時期を早め、高回転時における適
切な排気を行なうことができる。

したがつて、前述したの相乗効果によ
り、エンジンの出力特性を低速回転域から高回
転域に亙る広い回転域で良好な状態に維持する
ことができるとともに、種々の運転状態におい
て排気を適正な状態に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の一実施例を示すもの
で、第１図は要部の縦断面図、第２図は第１図の
−線に沿う一部を省略した矢視断面図、第３
図は一実施例の概略図、第４図は緩衝器の詳細
図、第５図は作動を説明するための一部を省略し
た第１図と同様の図、第６図は本考案の他の実施
例を示す第３図と同様の図である。 １……（２サイクル）エンジン、２……シリン
ダ、３……ピストン、５……排気通路、５ａ……
開口、５ｂ……上縁、８……排気時期制御装置、
９……凹部、１０……ガイド孔、１０ａ……第１
のガイド部、１０ｂ……第２のガイド部、１２…
…第１制御弁、１２ａ……制御面、１２ｂ……下
端縁、１３……第２制御弁、１３ａ……制御面、
１４……駆動機構、１５……スロツトルドラム、
１６……ワイヤ、１７……緩衝器（緩衝手段）、
１８……支持筒、１９……回動軸、２０……摺動
ロツド、２１……コイルスプリング、２２……回
転ドラム、２３……ケーシング、２４……可動
板、２５……カバー、２６……ベローズ、２７，
２８……オリフイス、３０……スロツトルワイ
ヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２サイクルエンジンのシリンダの内部へ連通さ
   れた排気通路の開口上部に、スロツトルレバーに
   よつて駆動されることにより前記開口の上部を開
   閉する制御弁を設け、該制御弁とスロツトルレバ
   ーとの間の動力伝達経路の途中に、前記制御弁へ
   伝達される駆動力を緩和する緩衝手段を設けたこ
   とを特徴とする２サイクルエンジンの排気時期制
   御装置。