JPH0357287B2 - - Google Patents

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時期制御装
置に係わり、特にシリンダ内周面に開口する排気
口を有する排気通路の該排気口近傍上面に排気口
の上縁として機能する弁体を設けた２サイクルエ
ンジンの排気時期制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の排気時期制御装置は、シリンダの内周面
に開口する排気通路のシリンダヘツド側縁部に回
転型の弁体を設けたものであつた。前記弁体は、
その周面がシリンダの内周面に沿うように鼓形を
なし、下半分は排気通路の上側内壁面と同一面と
なるように形成され、且これを軸方向に沿つて半
割にした形状をなしている。前記弁体は排気通路
のシリンダヘツド側縁部に形成された凹部内にそ
の回転軸方向がシリンダの軸方向と直交するよう
に回転自在に設けられている。前記弁体を回動さ
せることによりシリンダの内面側に対向する周囲
の縁部が、シリンダの軸方向に移動し、排気通路
の開口高さを変えて排気時期を変更するように構
成されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら前記従来の２サイクルエンジンの
排気時期制御装置は弁体が鼓形をしていることか
ら弁体の両端の径が中間部の径に比べて極めて大
きくなり、従つて弁体自体大型化の傾向をまぬが
れ得なかつた。その結果前記弁体を収容する凹部
もこれに対応して大きくなり、その分シリンダ本
体の肉が削ずられ強度的に不利となる。特に弁体
とシリンダ内周面とで挟まれたシリンダ本体の肉
厚は弁体が回転形ということもあり薄肉となつて
しまいやはり強度的に不利となる。以上のことか
らシリンダが熱変形等を生じる虞れがあつた。ま
た前記従来の２サイクルエンジンの排気時期制御
装置は、弁体の回転軸がシリンダの軸方向と直交
するように配置されており弁体をシリンダ本体の
収容部に組付けるに際しては鼓形の中央部で左右
に分割された弁体をシリンダ側方からシリンダの
軸方向と直交する方向に挿入している。従つて並
列多気筒エンジンの場合には、弁体の挿入組付け
に際して隣りの気筒が邪魔にならぬよう各気筒別
体にせざるを得ず多気筒一体シリンダを採用する
ことができない問題があつた。

かかる従来の事情に鑑み、弁体として板状のス
ライド弁を用いた２サイクルエンジンの排気装置
が本願出願人と同一出願人により提案されている
（実開昭51−39112号公報参照）。

この提案の装置は、第５図に示すように、シリ
ンダ１０１壁にピストンにより開閉される排気口
１０２が設けられ、該排気口１０２から下傾斜す
るように排気通路１０３が設けられた２サイクル
エンジンにおいて、排気口１０２の上部に開閉す
るための板状のスライド弁１０４を排気通路１０
３の上方に排気口１０２に向けてほぼシリンダの
径方向に摺動可能に設け、該スライド弁１０４の
進退により排気口１０２の上部をエンジンの低速
運転時に閉じ高速運転時に開くようにしたもの
で、高速運転時及び低速運転時のいずれにおいて
も高い出力を得ることができる。

ところでこの装置では、高速運転時スライド弁
１０４が後退位置で孔１０１ａ内に没入してもそ
の先端部１０４ａが排気通路１０３の内壁面１０
３ａと同一面とならず空隙１０６が生じ、この部
分にカーボンが堆積し易くスライド弁１０４の摺
動への影響や渦流の発生による排気流への影響を
生じることがあるという問題が残されていた。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなさ
れたもにで、その目的は、高速運転時に弁体が排
気流の障害とならず出力低下を防止しうると共に
カーボン堆積による弁体の摺動不良を生じること
がなく、しかも弁体の製作を容易にすると共に性
能を充分に発揮する２サイクルエンジンの排気時
期制御装置を提供することにある。

〔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本発明は、シリンダ
内周面に開口する排気口を有する排気通路のその
排気口近傍上面に排気口の上縁として機能する弁
体が設けられ、弁体がシリンダの排気通路の排気
口近傍に開口する孔内に摺動自在に嵌挿された２
サイクルエンジンの排気時期制御装置に於いて、
前記の孔は排気口に向けて下降するようにシリン
ダの軸線に対して傾斜して穿設され、前記弁体は
孔内に避退したとき排気通路の上側内壁面とほぼ
同一面をなす弧状凹面を先端部下側に形成したと
共に、弁体の上側を平面とし、その平面と先端部
下側弧状凹面との交線をなす弧状の先端を、弁体
が排気通路内に突出したときピストン外面円周と
ほぼ一致するように形成した構成としたものであ
る。

〔作用〕

このような構成とすれば、高速運転時弁体が孔
内に避退して、弁体の先端部が排気通路の内壁面
とほぼ同一面となるように弁体先端部下側に凹面
を形成しているので、排気通路の内壁面が滑らか
になり、排気流量の多い高速運転時に弁体が排気
流の障害となることがないため出力低下の防止が
図られると共に、カーボン堆積による弁体の摺動
不良を生じることもなく弁体の作動性が良好に維
持される。しかも、弁体先端部下側の凹面は弧状
であるから、平面に形成した弁体上面がこの凹面
と斜めに交叉してなす交線も弧状となる。この交
線がピストン外面円周にほぼ一致する弧となるよ
うに下側凹面の寸法を定め加工すれば、特にピス
トン上方から見てピストン外面円周に沿わす加工
が不要となるから製作が容易となる。従つて、低
速運転時に弁体が孔内から排気通路内に突出して
弁体の先端部がピストン外面円周にほぼ一致する
ことにより、低速運転域における排気口からの新
気の吹き抜けを少なくすることができ、このよう
にほぼ全運転域にわたり高い出力を得ることが可
能となる。また、弁体の先端部は傾斜した平面と
凹面との交叉で形成されるので、水平にスライド
する弁体に比べ先端部が極度に尖ることがなく、
先端部の過熱破損という問題も生じない。

〔実施例〕

以下添付図面に従つて本発明に係わる２サイク
ルエンジンの排気時期制御装置の好ましい実施例
を詳説する。

第１図はシリンダの内部構造が示されている断
面図である。第１図に於いて１０はシリンダ本体
で、シリンダ本体１０の上部にはシリンダヘツド
１２が取付けられ、またシリンダ本体１０の下部
にはクランクケース１４が取付けられている。更
にシリンダ本体１０の内部にはピストン１６が摺
動自在に配置されており、シリンダヘツド１２の
下面の一部、シリンダ本体１０の内周面、並びに
ピストン１６の上面によつて燃焼室１８が形成さ
れる。２０，２２Ａ，２２Ｂはシリンダ本体１０
並びにシリンダヘツド１２に形成された冷却水ジ
ヤケツトを示し、冷却水ジヤケツト２２Ａと冷却
水ジヤケツト２２Ｂとは連通して共通の冷却水ジ
ヤケツトを形成する。冷却水ジヤケツト２０，２
２Ａ，２２Ｂは連結管２４を介して図示しない水
ポンプ、ラジエータ等に連通されており、これに
より冷却水が循環されるようになつている。冷却
水ジヤケツト２０，２２Ａ，２２Ｂは第１図では
その一部のみが示されており、第２図に示すよう
に冷却水ジヤケツト２２Ｂは全周にわたつて設け
られる。なお第２図はシリンダ本体１０の上面か
らシリンダヘツド１２を取り除いてシリンダ本体
１０を上面から見た平面図である。

第１図に於いて示すようにシリンダヘツド１２
の中央部には点火プラグ２６が装着されており、
更にシリンダ本体１０の側面には吸気通路２８並
びに排気通路３０が形成されている。吸気通路２
８には吸気口３２が形成されて吸気行程にはここ
からクランクケース内へ混合気が供給される。更
に排気通路３０には排気口３４が形成されて燃焼
室１８に開口している。またシリンダ本体１０の
側面には第１図に示すように掃気口３５，３５が
形成されており、この掃気口３５は図示しない掃
気通路によつてクランクケース１４内と連通され
ている。

第１図に於いて示されるようにシリンダ本体１
０の排気口３４近傍には後述する弁体が摺動自在
に配置される孔３６がシリンダの軸線に対して
55゜の傾斜をなして穿設されている。孔３６は第
２図に並びに第３図にその形状が示されているよ
うにほぼ矩形断面即ち本実施例では断面が細長の
長円形状に形成されている。なお第３図は後述す
る弁体並びにカバーを取り去りシリンダ本体に穿
設された孔３６の上面から見た平面図である。長
円形状の孔３６には第１図並びに第２図に示すよ
うに板状の弁体３８が摺動自在に挿入されてい
る。弁体３８の断面形状は図示しないがこの弁体
３８が挿入される孔３６の形状に対応して長円形
状にその断面が形成されている。第４図は第１図
に於いてＡ方向から見たシリンダ内周面の図面
で、弁体３８の先端部４０の形状が示されてい
る。即ち先端部４０の弧状の先端は、弁体３８の
上側の平面と先端部下側の排気通路３０の上側内
壁面とほぼ同一面をなすように形成した弧状の凹
面との交線により形成されるが、この凹面はまた
交線がピストン１６の外面円周とほぼ一致するよ
うに寸法を定め加工されている。従つて弁体３８
の先端部４０は、第１図並びに第４図に示すよう
に孔３６内で最も後退した位置に於いては実線で
示されるように排気通路３０の上縁部の内壁面と
滑らかにつながり、また弁体３８の先端部４０は
最も突出した位置に於いては、第２図の破線で示
されるようにピストン外面円周とほぼ一致するか
ら、特にピストン上方から見て外面円周に沿わす
加工は不要となる。このように弁体３８は孔３６
内に於いてその位置を変え、排気口３４の上縁部
の位置を実質的に変化させ、その結果排気タイミ
ングを変化させることができる。

特に本実施例では、上記のごとく高速運転時弁
体３８が孔３６内に没入して弁体３６の先端部４
０が排気通路３０の内壁面と滑らかにつながり、
排気流量の多い高速運転時に弁体３８が排気流の
障害（排気抵抗の増加）となることがないため出
力低下が防止されると共に、カーボン堆積による
弁体３８の摺動不良を生じることもなく弁体３８
の作動性が良好に維持される。しかもこれに加え
て、低速運転時弁体３８が孔３６内から排気通路
３０内に突出して弁体３８の先端部４０がピスト
ン１６の外面円周と一致することにより、低速運
転域における排気口３０からの新気の吹き吹けを
少くすることができるため、ほぼ全運転域にわた
り高い出力を得ることが可能となる。

弁体３８の後端部には軸４２が形成されてお
り、この軸４２の端部はリンク機構等を介して機
関連度、出力に応じて作動する図示しないアクチ
ユエータ等に連結される。即ち弁体３８は機関速
度、出力に応じて摺動し、高速運転時に於いては
第１図並びに第４図に示すように孔３６内に最も
後退した位置に位置し、排気口３４の開放時期を
早くし、高速運転から低速運転にいくに従い弁体
３８は孔３６から排気通路３０内に突出し、実質
的に排気口３４の開放時期を遅らせるように機能
する。なお孔３６の上面にはシール４４並びにカ
バー４６が装着されて機密性を保つようになつて
いる。

シリンダ本体１０、シリンダヘツド１２並びに
クランクケース１４は第１図に示されているよう
にクランクケースに植設されたスタツドボルト４
８によつて連結される。従来の鼓形の弁体を採用
したものにあつては弁体がシリンダ本体を横方向
に貫通しているためシリンダヘツド、シリンダ本
体、クランクケースを一本の通しボルトで連結す
ることができずシリンダヘツドとシリンダ本体、
シリンダ本体とクランクケースをそれぞれ別々の
ボルトで連結していたが本実施例では横方向にス
ペースを取らずスタツドボルト４８は、その通し
孔５０が第２図に示されるように弁体３８の位置
を外して形成することができるため、シリンダ本
体１０、シリンダヘツド１２、並びにクランクケ
ース１４を連結する通しボルトを採用することが
でき、３つの部材を強固に連結する。スタツドボ
ルト４８の上部には第１図に示すように袋ナツト
５２が締着される。

本実施例の作用は次の通りである。先ず弁体３
８の軸４２はリンク機構等を介して機関速度、出
力に応じて作動する図示しないアクチユエータ等
に連結されているため、機関速度、出力に応じて
孔３６内に於いて第１図で示す実線の位置から２
点鎖線の示す位置まで移動する。即ち高速運転時
に於いては弁体３８は実線で示すように孔３６内
に最も後退した位置にあり、排気口３４の開放時
期を早める。この場合弁体３８の先端部４０は排
気通路３０の内壁面とほぼ同一面をなし、排気通
路３０の内壁面と滑らかにつながつている。一
方、機関が低速運転に移行するにつれて、第１図
並びに第４図に於いて実線位置にあつた弁体３８
の先端部４０は徐々に排気通路３０内に突出す
る。弁体３８が排気通路３０内に於いて２点鎖線
で示す位置に向けて突出すると、実質的に排気口
３４の上端部の位置が下がることになり排気タイ
ミングが下がることになる。

以上説明したように本実施例によれば、高速運
転時弁体３８が孔３６内に没入して弁体３８の先
端部４０が排気通路３０の内壁面と滑らかにつな
がり、排気流量の多い高速運転時に弁体３８が排
気流の障害となることがないため出力低下が防止
されると共に、カーボン堆積による弁体３８の摺
動不良を生じることもなく弁体３８の作動性が良
好に維持される。しかもこれに加えて、低速運転
時弁体３８が孔３６内から排気通路３０内に突出
して弁体３８の先端部４０がピストン１６の外周
面と一致することにより、低速運転域における排
気口３０からの新気の吹き抜けを少くすることが
できるため、ほぼ全運転域にわたり高い出力を得
ることが可能となる。また、本実施例では、弁体
３８が板状に形成され、従来の鼓型弁体に比べ小
型に形成できるので、シリンダ１０に形成される
弁体３８の収容部は小さくて済み、シリンダ強度
上優利である。また、本実施例においては弁体３
８は回転運動ではなく傾斜した直線運動をするの
で、弁体３８とシリンダ内周面とで挟まれたシリ
ンダ本体１０の肉厚が極端に薄くなることはな
い。この結果、シリンダ本体１０が熱変形するお
それはない。また、本実施例では、弁体３８をシ
リンダ本体１０の横方向から挿入、組付けるので
はなく上方から挿入するだけであるので、組付け
が容易となる。特に多気筒エンジンの場合には隣
接する気筒に邪魔されることなく組付けることが
できるので、多気筒一体シリンダが可能となる。
更に、本実施例ではシリンダ軸線に対し斜め方向
に摺動する板状の弁体３８を用いているので、構
成が簡単となり、エンジンをコンパクトに形成す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高速運転時弁体が孔内に避退
して、弁体の先端部が排気通路の内壁面とほぼ同
一面となるように弁体先端部下側に凹面を形成し
ているので、内壁面と滑らかにつながり、排気流
が乱れることがなく高速運転時に速やかに排気が
排出され、また弁体が排気流の障害となることが
ないため出力低下を防止できると共に排気通路の
表面に凹凸がないのでカーボン堆積による弁体の
摺動不良を生じることもなく弁体の作動性を良好
に維持することができる。弁体先端部は前記凹面
と平面が斜めに交叉して形成された弧状の交線で
あるから、特にピストン上方から見てピストン外
面円周に沿わす加工が不要となり製作が容易であ
る。しかも、低速運転時弁体が孔内から排気通路
内に突出して弁体の先端部がピストン外周面と一
致することにより、低速運転域における排気口か
らの新気の吹き抜けを少くすることができるた
め、ほぼ全運転域にわたり高い出力を得ることが
できる。

また、弁体の先端部が極度に尖つていないから
過熱破損のおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる実施例が適用されるシ
リンダ内部構造を示す断面図、第２図は第１図に
於いて示したシリンダのシリンダヘツド部分を取
り除いて示した平面図、第３図は第１図に於いて
示したシリンダに於いて弁体が挿入される孔のカ
バーを取り除いて示した孔の形状を示す平面図、
第４図は第１図上のＡ矢視図、第５図は従来例の
縦断面図である。 １０……シリンダ本体、１２……シリンダヘツ
ド、１４……クランクケース、１６……ピスト
ン、３０……排気通路、３４……排気口、３６…
…弁体が挿入される孔、３８……弁体、４０……
弁体の先端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ内周面に開口する排気口を有する排
   気通路の該排気口近傍上面に排気口の上縁として
   機能する弁体が設けられ、弁体が前記シリンダの
   排気通路の排気口近傍に開口する孔内に摺動自在
   に嵌挿された２サイクルエンジンの排気時期制御
   装置に於いて、前記孔は前記排気口に向けて下降
   するようにシリンダの軸線に対して傾斜して穿設
   され、前記弁体は前記孔内に避退したとき前記排
   気通路の上側内壁面とほぼ同一面をなす弧状凹面
   を先端部下側に形成したと共に、前記弁体の上側
   を平面とし、該平面と前記先端部下側弧状凹面と
   の交線をなす弧状の先端を、前記弁体が前記排気
   通路内に突出したときビストン外面円周とほぼ一
   致するように形成し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。