JPS61258920A - ２サイクルエンジンの排気時期制御弁 - 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】 「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
なっているが、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４７−３６
０４７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って揺動自在に取り
付けられかつ前記開口へ向かって延びるシャンク部と、
該シャ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、前記制御部材のシャンク部の揺動動作によって
その作用部をピストンの移動方向に沿って上下動させる
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、これによって、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は上
、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、従来の技術にあっては、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、シャ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
、前述したシャンク部と同様に排気の抵抗となり、これ
によって、排気効率の低下を招いてしまうおそれがある
といった問題点である。

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・シリンダ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っ
て排気通路の上縁部あるいは下縁部に引っ掛かりを生じ
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
っ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ってしまうといった問題点を
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って延びるス
リッ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って、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
ッ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
る補強用のリブＨとを備え、該排気通路５の開口５ａ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によって構成されている。

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の上部でその間口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
面へ平行に回動軸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ブ）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
成するようになっている。

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ｌ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ュエータであり、回動軸
１１を所定角度の範　　　　１囲内で往復回動させるよ
うになっている。

前記ガイド孔１０は、前記凹部９に連続しかつシリンダ
２の周方向に沿って湾曲した第１のガイド部ｌｅａと、
鳩第１のガイド部１０ａに連続した真円状の第２のガイ
ド部１ｏｂとから構成されていて、該ガイド孔ｌＯ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１ｏの第２のガイド部１０ｂに摺動自在に
嵌挿される円柱状の摺動ロッド１３と、該摺動ロッド１
３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１Ｇの第１のガイド部り０ａ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、前記摺動ロッド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って、第２図および第
３図に示すように、前記摺動ロッド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
間隔を有するスリット１５を形成するようになっている
。また、前記摺動ロッド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制御井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っている。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
るようになっている。

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ｌ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って、エンジンｌ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
動に伴って、コイルスプリング１６によって弾発されて
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
の内部へ向かっ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
るスリブ）　１２（１５）内に嵌太さ仕られるから、各
制御弁７（８）が、前記リブＨによって分割された各開
口５ａの上部に位置さけられて、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。これによって、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が見掛は上第１制
御弁７の制御面７ａの下端縁７ｂまでの距離り分下げら
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ｌが高回転域に至った場合にあっては、
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１．エンジン１の排気時期が第１制御弁７の
下端縁７ｂによって制御されて、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、これによっ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
てセットした場合にあっては、第１制御弁７の制御面７
ａが第２制御弁８の制御面８ａによってシリンダ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ったとしても、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ットした場合にあっても、凹部
９が第１制御弁７によっ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、気道路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
っても、本実施例の制御弁６によると、その移動に際ス
リット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。これによって、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。したがって、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って延びるスリットを備えた構成と
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っても、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、これによって、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。したがって、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っ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っ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Ｉ［
Ｉ−Ｉ線に沿う矢視断面図である。 ｌ・・・・・・（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
、ＩＯ・・・・・・ガイド孔、　１０ａ・・・・・・第
１のガイド部、１０ｂ・・・・・・第２のガイド部、１
１・・・・・・回動軸、１２・・・・・・スリット、　
１３・・・・・・摺動ロッド、１４・・・・・・バルブ
片、　１５・・・・・・スリット、１６・・・・・・コ
イルスプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   って、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
   制御面を有するとともに、該端部から排気通路の長さ方
   向に沿って延びるスリッ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。