JPH0565690B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、エンジンの排気時期制御弁に係わ
り、特に、２サイクルエンジンに用いられる排気
時期制御弁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分されており、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、エンジン出
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おり、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。

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
沿つて摺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、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。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、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、従来の技術にあつては、作用部が凹
所に位置させられている状態、換言すれば、エン
ジンが高回転状態にある場合には、シヤンク部が
排気通路を横断するように位置させられて排気の
抵抗となり、また、作用部が開口の上縁部に位置
させられている状態、すなわち、エンジンが低回
転状態にある場合には、前記作用部を収容する凹
所が排気通路内に開口した状態となされるため
に、前述したシヤンク部と同様に排気の抵抗とな
り、これによつて、排気効率の低下を招いてしま
うおそれがあるといつた問題点である。

また、出力向上を図る観点から排気通路の開口
面積を極力大きくする傾向にあるが、このような
手段を前述した従来技術に適用した場合、シリン
ダの内面に常時圧接させられているピストンリン
グあるいはオイルリング等に対する支持面が減少
させられることになり、該これらのリングが排気
通路内に突出し、ピストンの移動に伴つて排気通
路の上縁部あるいは下縁部に引つ掛かりを生じさ
せてしまうおそれがある。

そして、このような不具合を解消するために、
排気通路の開口のほぼ中間部に、ピストンの移動
方向に沿う補強用のリブを設けることが提案され
ているが、該リブによつて制御部材の移動が阻害
されてしまい、排気時期の制御が効果的に行なえ
なくなつてしまうといつた問題点を惹起する。

「問題点を解決するための手段」 本発明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
制御弁を提供せんとするもので、該排気時期制御
弁は、特に、排気通路の上部に進退可能に設けら
れ、シリンダ内部側の端部に該シリンダの内面と
ほぼ同一曲率の制御面を有するとともに、該端部
から排気通路の長さ方向に沿つて延びるスリツト
を備えていることを特徴とする。

「作用」 本発明に係わる制御弁は、排気通路の上部に進
退可能に取り付けることによつて、その突出時お
よび後退時いずれの状態においても排気通路の内
部形状を滑らかにし、また、その移動時におい
て、バルブ片に形成されたスリツト内に排気通路
の開口に設けられた補強用のリブを嵌合させるよ
うにして、該補強用のリブとの干渉をなくし、排
気時期の制御を確実に行ないつつ、前記開口の面
積を極力拡大し得るようにするものである。

「実施例」 以下、本発明の好適な一実施例について第１図
〜第３図に基づき詳細に説明する。

第１図中、符号１は本実施例に係わる排気時期
制御弁が適用された２サイクルエンジンを示すも
ので、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と、シリンダ２の
内面に開口５ａを有する排気通路５と、該排気通
路５の開口５ａをシリンダ２の周方向に２分割す
る補強用リブＨとを備え、該排気通路５の開口５
ａ近傍に、本実施例に係わる排気時期制御弁６
（以下制御弁と略す）が設けられており、本実施
例では、第１および第２の２つの制御弁７，８に
よつて構成されている。

これらの詳細について説明すれば、前記シリン
ダ２には、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方向に沿うガイド孔
１０が形成されている。

そして、前記凹部９の上部には、シリンダ２と
直交する面と平行に回動軸１１が設けられてお
り、該回動軸１１には、前記リブＨが嵌合させら
れるスリツト１２を形成して前記第１制御弁７が
取り付けられている（第２図参照）。

該第１制御弁７は、前記回動軸１１を中心にシ
リンダ２の長さ方向に揺動自在となされており、
その揺動端部に、前記シリンダ２の内面とほぼ同
一の曲率となされた制御面７ａが形成されている
とともに、前記凹部９へ向けて揺動させられた際
に、該凹部９内にその内部を埋めるように位置さ
せられて、排気通路５の内壁面の一部を構成する
ようになつている。

一方、前記回動軸１１のシリンダ２の外部に位
置する端部には、該回動軸１１を回動させるため
の駆動手段（図示略）が連設されている。該駆動
手段は、エンジン１の回転状態に基づき制御され
るガバナ、サーボモータあるいは流体圧シリンダ
等のアクチユエータであり、回動軸１１を所定角
度の範囲内で往復回動させるようになつている。

前記ガイド孔１０は、前記凹部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
ていて、該ガイド孔１０内に前記第２制御弁８が
嵌挿されている。

該第２制御弁８は、第１図および第３図に示す
ように、前記ガイド孔１０の第２ガイド部１０ｂ
に摺動自在に嵌挿される円柱状の摺動ロツド１３
と、該摺動ロツド１３の前記シリンダ２の内部側
の端部に連設され、かつ、前記ガイド孔１０の第
１のガイド部１０ａ内に摺動自在に嵌挿されるバ
ルブ片１４とから構成されている。そして、前記
バルブ片１４は前記第１のガイド部１０ａと同様
に湾曲した形状に形成されており、第３図に示す
ように、前記摺動ロツド１３の長さ方向の両側に
溶接等により一体に取り付けられることによつ
て、第２図および第３図に示すように、前記摺動
ロツド１３の端部からシリンダ２の内部へ向か
い、前記リブＨの厚さとほぼ同等の間隔を有する
スリツト１５を形成するようになつている。ま
た、前記摺動ロツド１３と前記シリンダ２との間
には、コイルスプリング１６が介装されていて、
第２制御弁８を前記第１制御弁７の揺動端部へ向
けて弾発するとともに、該第１制御弁７へ常時接
触させて該第１制御弁７の揺動動作に追従させる
ようになつている。さらに、各バルブ片１４のシ
リンダ２の内部側の端面には、シリンダ２の内面
とほぼ同一の曲率を有する制御面８ａが形成され
ていて、前記第１制御弁７が突出方向に揺動させ
られた際に、該第１制御弁７の上端縁と排気通路
５の上縁５ｂとの間に侵入して両者間を閉塞し、
また、第１図〜第３図に示すように、第１制御弁
７の制御面７ａとともに、シリンダ２の内壁面に
連続してその一部を構成するようになつている。

しかして、このように構成された本実施例の制
御弁６は、エンジン１の運転状態に基づいて駆動
手段により所定方向へ移動させられることによつ
て、エンジン１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１が低回転で運転されてい
る場合には、回動軸１１を駆動して第１制御弁７
を揺動させて排気通路５内に突出させる。このよ
うな第１制御弁７の移動に伴つて、コイルスプリ
ング１６によつて弾発されている第２制御弁８も
第１制御弁７に追従してシリンダ２の内部へ向か
つて摺動させられるが、開口５ａに設けられた補
強用のリブＨは各制御弁７，８に形成されている
スリツト１２，１５内に嵌入させられるから、各
制御弁７，８が、前記リブＨによつて分割された
各開口５ａの上部に位置させられて、その制御面
７ａ，８ａが第１図〜第３図に示すようにシリン
ダ２の内面と連続して位置させられる。これによ
つて、排気通路５の開口５ａの上部が閉塞される
とともに、第１図および第２図に示すように、開
口５ａの上縁５ｂが見掛け上第１制御弁７の制御
面７ａの下端縁７ｂまでの距離Ｌ分下げられる。

そして、ピストン３が下降して、その上端が第
１制御弁７の下端縁７ｂ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、これにより、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、低
回転域でのエンジン出力の向上が得られる。

一方、エンジン１が高回転域に至つた場合にあ
つては、制御弁６の各構成体を前述とは逆向きに
移動させて、開口５ａの上部を開放して排気時期
を早めることにより、高回転時における適切な排
気を行なつて、高回転域におけるエンジン出力を
向上させることができる。

したがつて、エンジン１の排気時期が第１制御
弁７の下端縁７ｂ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、前述した制御動作の際に、制御弁６が
排気通路５の上部において進退移動させられるも
のであるから、該制御弁６が収容される凹部９は
常時閉塞された状態に維持され、これによつて排
気の流れが円滑に行なわれる。また、本実施例で
は、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７の制御面７ａが第
２制御弁８の制御面８ａによつてシリンダ２の内
面と連続させられて、両制御弁７，８の裏面側の
空間部すなわち凹部９とシリンダ２の内部との連
通が遮断されるから、第１制御弁７の揺動範囲を
大きくして、前述した排気タイミングの変化量を
大きくとつたとしても、排気通路５内に溜まり部
が形成されることはなく、さらに、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７によつて埋められるとともに、第１制御
弁７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、円滑な排気が維持される。

さらに、排気効率を高めるために排気通路５の
開口５ａの面積を拡大し、該開口５ａにリブＨを
設けた場合にあつても、本実施例の制御弁６によ
ると、その移動に際スリツト１２，１５の作用に
より、リブＨとの干渉が回避されるから、前述し
た排気時期制御が確実に行なわれる。これによつ
て、開口５ａの拡大によるシリンダ２の強度低下
や、リングのその支持面の減少に起因した変形を
防止して、開口５ａの面積の拡大可能な範囲を大
幅に広げることができる。したがつて、前述した
排気時期の制御による出力向上と、排気を良好に
することによる出力向上とを同時に達成すること
ができる。

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。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係わる２サイク
ルエンジンの排気時期制御弁は、排気通路の上部
に進退可能に設けられ、シリンダ内部側の端部に
該シリンダの内面とほぼ同一曲率の制御面を有す
るとともに、該端部から排気通路の長さ方向に沿
つて延びるスリツトを備えた構成としたから、排
気通路の開口に補強用のリブを設けた構成のエン
ジンに適用して、該開口の上部を開閉することに
より排気時期を制御する場合にあつても、前記リ
ブと制御弁との干渉を防止して制御弁の作動を確
実に行なわせることができ、これによつて、前述
した排気時期の制御を確実に実施することができ
るとともに、排気通路の開口面積を拡大すること
による排気効率の向上をも合わせて実施すること
ができる。したがつて、広い回転域においてエン
ジンの大幅な出力向上を図ることができる。ま
た、リブを設けることによつて得られるエンジン
強度の確保、あるいは、ピストンリングやオイル
リングと排気通路の開口部との干渉防止といつた
作用をも得ることができ、エンジンの円滑な運転
を確保することができる等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもの
で、第１図は縦断面図、第２図は第１図の一部を
省略した−線に沿う矢視図、第３図は第１図
の一部を省略した−線に沿う矢視断面図であ
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、６……（排気時期）制御
弁、７……第１制御弁、７ａ……制御面、７ｂ…
…下端縁、８……第２制御弁、８ａ……制御面、
９……凹部、１０……ガイド孔、１０ａ……第１
のガイド部、１０ｂ……第２のガイド部、１１…
…回動軸、１２……スリツト、１３……摺動ロツ
ド、１４……バルブ片、１５……スリツト、１６
……コイルスプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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を開閉して、シリンダ
   の内部に摺動自在に嵌装されたピストンによるシ
   リンダ内部と排気通路との連通時期を変化させる
   ようにした排気時期制御弁であつて、前記排気通
   路の上部に進退可能に設けられ、シリンダ内部側
   の端部に該シリンダの内面とほぼ同一曲率の制御
   面とを有するとともに、該端部から排気通路の長
   さ方向に沿つて延びるスリツトを備えていること
   を特徴とする２サイクルエンジンの排気時期制御
   弁。