JPH066894B2 - ２サイクルエンジンの排気時期制御装置 - 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
なっているが、前者あっては、高回転域での出力が頭打
ちとなり、また、後者にあっては、低回転域での出力が
前者に比して低くなってしまうといった特性をも合わせ
持っている。

そこで、高回転域における高い出力を維持しつつ低回転
域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
られており、その構造例として、特開昭56-92314号公報
に示される技術が既に提案されている。

この技術は、第１図に示すように、２サイクルエンジン
１のシリンダ２内部へ連通された排気通路３の上部で該
排気通路３の開口3a近傍に、ピストン４の摺動方向に対
して傾斜させられ、かつ、前記排気通路３に連通した貫
通孔2aを形成し、該貫通孔2a内に制御弁５を摺動自在に
設け、該制御弁５を前記開口3aの上部に進退させるよう
にした構成となっており、高回転時において、第１図の
実線で示すように、制御弁５を排気通路３の開口3aから
後退させた状態とすることにより、開口3aの全面を開放
してその上縁3bを上昇させ、また、低回転時において、
第１図に鎖線で示すように、制御弁５を排気通路３の開
口3aの上部に突出させて該開口3aの上部を閉塞するとと
もに、制御弁５の突出端5aをシリンダ２の内面の延長線
とほぼ同一レベルに位置させることにより、前記開口3a
の上縁3bを制御弁５の突出端5aまで、見掛け上距離L₁だ
け下方へずらし、これによって、ピストン４の下降に伴
うシリンダ２内部と排気通路３との連通時期を前記距離
L₁分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、前述した技術にあっては、制御弁５をシリン
ダ２に形成した貫通孔2aによって行なっているが、前記
貫通孔2aは、制御弁５を全幅に亙って支持しなければな
らないこと、また、突出状態にある制御弁５の振れを防
止し得る長さを確保しなければならないこと等から、前
記貫通孔2aが幅広で深い形状となり、これに起因して、
貫通孔2aに生じる熱による歪みが大きくなってしまうお
それがあるといった問題点である。

そして、排気効率を高めてエンジンの出力向上を図るた
めに、前述したエンジンでは排気通路の開口面積を大き
くする傾向にあるが、この場合、制御弁５の全幅も同様
に大きくしなければならないから、これによって前述し
た問題点が助長されてしまいやすい。

また、前記排気時期の変更量L₁は、前記貫通孔2aのシリ
ンダ２に対する位置関係と制御弁５の形状とによって一
義的に決定されるが、該変更量L₁を変更する必要が生じ
た場合にあっては、前記貫通孔2aの形成位置を変更しな
ければならず、したがって、例えば特性の異なる多種類
のエンジンを製作する場合、各種類毎にシリンダ２を用
意しなければならないといった問題点も有している。

「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、排気
通路の上部壁に、前記シリンダの中心部へ向かう貫通孔
を形成し、該貫通孔に排気通路の開口上部へ進退して排
気通路の開口上縁を上下に所定距離変化させる板状制御
弁を摺動可能に嵌装するとともに、前記板状制御弁の少
なくとも上部には、前記板状制御弁を摺動可能に支持す
る板状のガイド部材を、シリンダ側に設けたことを特徴
とする。

「作用」 本発明に係わる排気時期制御装置は、ガイド部材を介し
て制御部をシリンダへ支持させるとともに、該制御弁の
摺動をガイド部材によって案内することにより、制御弁
の案内や支持をなす孔の歪み量を抑えて制御弁の移動を
円滑にし、また、ガイド部材の形状変更により、エンジ
ン特性の変更に対応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２図〜第４図
に基づき詳細に説明する。

第２図中、符号６は本実施例が適用された２サイクルエ
ンジンを示すもので、シリンダ７、該シリンダ７内に摺
動自在に嵌挿されたピストン８、前記シリンダ７の周方
向に間隔をおいて設けられ、かつ、シリンダ７の内面に
開口した複数の掃気通路９と、シリンダ７の内面に開口
10aを有する排気通路10と、該排気通路10の開口10aをシ
リンダ７の周方向に２分割する補強用のリブＨとを備
え、該排気通路10の開口10a近傍に、本実施例に係わる
排気時期制御装置11が設けられている。

これらの詳細について説明すれば、前記シリンダ７に
は、排気通路10の上部でその開口10a近傍からシリンダ
７の外部へかけて、前記リブＨの両側にシリンダ７の半
径方向に沿った２つの平行な貫通孔12が形成されてい
る。該貫通孔12の外部側の端部には、所定深さの大径部
12aが形成され、また、内部側の端部には、貫通孔12の
長さ方向と直交する段部12bが形成されている。

前記排気時期制御装置11は、第２図および第３図に示す
ように、前記各貫通孔12に嵌合固定され、断面略矩形状
のガイド孔13aを有するガイド部材13と、該各ガイド部
材13内に摺動自在に嵌装された制御弁14とによって構成
されている。

前記ガイド部材13は、シリンダ７の一般的な形成材料で
あるアルミニュウムよりも硬度や強度の高い材料、例え
ば鉄等によって形成されており、シリンダ７の内側に位
置する一端部が、該シリンダ７の内周形状および排気通
路10の内周形状に沿うような形状となされ、また、その
一端縁には、前記ガイド孔13aの長さ方向と直交した段
部15がガイド孔13aの内方へ向かって形成されている。
一方、前記ガイド部材13のシリンダ７の外側の他端部に
は、前記貫通孔12の大径部12aとほぼ同一の形状と、そ
の深さと同等の厚さを有するフランジ16が一体に形成さ
れており、前記大径部12a内に嵌合係止させられること
によって、第２図に示すように、ガイド部材13の一端面
と前記貫通孔12の段部12bとの間に若干の間隙を形成す
るように、ガイド部材13のシリンダ７に対する位置決め
を行なうようになっている。

前記制御弁14は、各ガイド部材13にそれぞれ摺動自在に
嵌装されており、シリンダ７の内部側に位置する一端面
には、第２図に示すようにピストン８の移動方向に沿っ
て微少幅を有し、かつ、第３図に示すようにシリンダ７
の内周面にほぼ沿った制御面14aが形成され、また、残
余の部分が、制御弁14がガイド孔13aの内部に収容され
た状態において、排気通路10の内周面とほぼ連続してそ
の一部を形成する湾曲面14bとなされている。そして、
該制御弁14はシリンダ７の内部へ向けて最も突出させら
れた状態において、その一端面がガイド部材13の段部15
へ当接させられることにより、第３図に示すように、前
記制御面14aがシリンダ７の内面よりも排気通路10側へ
微少距離ずれた状態で係止されるようになされている。
そして、前記制御弁14の他端部には、ガイド部材13から
外方へ突出した操作ロッド17が一体に連設されていて、
該操作ロッド17を介して図示しない駆動手段、例えば、
ガバナ、サーボモータや流体圧シリンダ等に連結される
ようになされているとともに、該駆動手段によって、２
つの制御弁14が連動可能に連結されている。

しかして、このような構成を有する本実施例の排気時期
制御装置11は、シリンダ７を鋳込む際に、排気通路９の
上部の所定位置に貫通孔12を同時成型し、該貫通孔12内
にガイド部材13を嵌合固定したのちに、該ガイド部材12
内に制御弁14を挿入し、次いで、該制御弁14にその操作
ロッド17を介して駆動手段を連結することによってエン
ジン６に組み付けられる。

そして、前記制御弁14をエンジン６の運転状態に基づい
て所定方向へ摺動させることによって、エンジン６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６が低回転域で運転されている場合
には、制御弁14を排気通路10内に突出させる。すなわち
シリンダ７の内部へ向けて移動させる。そして、このよ
うな制御弁14の移動によって、その制御面14aが第２図
および第３図に実線で示すようにシリンダ７の内面近傍
に位置させられる。これによって、排気通路10の開口10
aの上部が閉塞されるとともに、開口10aの上縁10bが見
掛け上制御面14aの下端縁14cまでの距離L₂分下げられ
る。

したがって、シリンダ７と排気通路10との連通を行なう
ためのピストン８の位置が、前述した距離L₂分ずらされ
ることとなり、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得られ、低回転域におけ
るエンジンの出力向上が図られる。

一方、エンジン６が高回転域に至った場合にあっては、
制御弁14を前述とは逆向きに移動させて、第２図および
第３図に鎖線で示すようにガイド部材13内に収容するこ
とによって、開口10a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っ
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。

したがって、全回転域においてエンジン６の出力特性を
向上させることができる。

そして、エンジン６の継続運転に伴う温度上昇により、
シリンダ７等の各構成部材に熱に起因した歪みが生じる
が、制御弁14を支持するガイド部材13がシリンダ７と別
体に形成されていて、その体積が小さいことから絶対的
な歪み量が小さく、この結果、制御弁14が嵌装されるガ
イド孔13aの変形量も抑えられることとなり、制御弁14
の円滑な摺動が確保される。したがって、前述した排気
時期の制御操作が確実に得られる。

さらに、排気時期の変更タイミングを変えて、出力特性
の異なる多種類のエンジン６を製作する場合には、前記
ガイド部材13に形成されているガイド孔13aの位置に対
してピストン８の摺動方向にずれた位置にガイド孔18a
(19a)が形成されたガイド部材18(19)を、エンジン６の
種類に応じて形成しておき、これらのガイド部材13、18、
19を選択的にシリンダ７へセットすることによって、第
４図Ａ、Ｂに示すように、突出状態にある制御弁14の下
端縁14cと開口10aの上縁10bとの間隔をL₃、L₄と変更す
ることにより対処することができる。これによってシリ
ンダ７を共通部材として用いることができるから、多品
種少量生産においても生産性やコストの面で有利とな
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って、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
ンの排気時期制御装置は、排気通路の上部壁に、前記シ
リンダの中心部へ向かう貫通孔を形成し、該貫通孔に排
気通路の開口上部へ進退して排気通路の開口上縁を上下
に所定距離変化させる板状制御弁を摺動可能に嵌装する
とともに、前記板状制御弁の少なくとも上部には、前記
板状制御弁を摺動可能に支持する板状のガイド部材を、
シリンダ側に設けたことを特徴とするもので、エンジン
の温度上昇に起因してエンジンの各構成部材に歪みが生
じた場合にあっても、制御弁をシリンダと別体に形成し
たガイド部材によって支持するようにしたから、エンジ
ンの各構成部材の歪みをガイド部材によって吸収して、
制御弁の円滑な摺動を確保することができ、排気時期の
制御操作を確実に行うことができる。しかも、ガイド部
材が制御弁の上方のみに設けられている場合はこれらガ
イド部材と制御弁との厚さを変更し、また、制御弁の上
下にガイド部材が設けられている場合はガイド部材のみ
の厚さを変更することにより、シリンダに形成する貫通
孔の位置あるいは大きさを変更することなく、極めて容
易に、シリンダの内部と排気通路との連通時期の変化量
を異ならせた（出力特性の異なる）多種類のエンジンを
製造することができる。即ち、出力特性の異なる多種類
のエンジンを、同一位置に同一大きさにて貫通孔が形成
されたシリンダを用いて製造することができるので、多
品種少量生産においても生産性やコストの面で有利とな
る等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面中、第１図は従来の排気時期制御装置を備えた２サ
イクルエンジンの一構造例を示す縦断面図、第２図〜第
４図は本発明の一実施例を示すもので、第２図は一実施
例が適用された第１図と同様の図、第３図は第２図のII
I−IIIIII線に沿う矢視断面図、第４図は排気時期を変
更するための構成を示す要部の概略図である。 ６……（２サイクル）エンジン、７……シリンダ、 ８……ピストン、10……排気通路、 10a……開口、10b……上縁、 11……排気時期制御装置、12……貫通孔、 12a……大径部、12b……段部、 13……ガイド部材、13a……ガイド孔、 14……制御弁、14a……制御面、 14b……湾曲面、14c……下端縁、 15……段部、16……フランジ、 17……操作ロッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２サイクルエンジンのシリンダ内部へ連通
   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
   制御装置であって、 前記排気通路の上部壁に、前記シリンダの中心部へ向か
   う貫通孔を形成し、 該貫通孔に排気通路の開口上部へ進退して排気通路の開
   口上縁を上下に所定距離変化させる板状制御弁を摺動可
   能に嵌装するとともに、 前記板状制御弁の少なくとも上部には、前記板状制御弁
   を摺動可能に支持する板状のガイド部材を、シリンダ側
   に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。