JPS6251721A - 多気筒型２サイクルエンジンの排気時期制御装置 - 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装置に係わり、特に
、多気筒型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（低回転域）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（高回転域）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。

しかしながら、前者にあっては、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
せ持っていることから、高回転域１゛こおける高い出力
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出力特性を
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いる。

そして、このような解決手段を２サイクルエンジンに適
用した従来の一構造例として、例えば、実公昭５８−５
０６２号公報に示される技術が知られている。

この技術は、第１図に示すように、シリンダｌの内部に
連通させられた排気通路２の上部壁で、排気通路２の内
部側の開口２ａの近傍に、前記シリンダ１の内周面とほ
ぼ同等の曲率に形成された外周面を有しかつ断面が半月
状の制御弁３を回動自在に配設し、該制御弁３を回動さ
Ｈ−で、その外周面の一部を前記排気通路２の開口２ａ
の上部に突出および後退させることにより、エンジンの
排気時期を変化させるようにしたものである。

すなわち、エンジンが低回転で運転されている場合にあ
っては、第１図の鎖線で示すように、制御弁３の円弧状
の外周面の一部を開口２ａの上部に突出させて該上部を
覆うことにより、シリンダｌの内部と排気通路２との連
通時期すなわち排気時期を、制御弁３の突出端縁３ａと
下降行程にあるピストン４の上縁との離反時期とし、ま
た、エンジンが高回転域に達した場合には、制御弁３の
円弧状の外周面の総てを排気通路２の上部壁内に収納し
た状態として開口２ａの上部を開放することにより、シ
リンダ１の内部と排気通路２との連通時期すなわち排気
時期を、前記開口２ａの上死点側の縁部すなわち上縁２
ｂとピストン４の上縁との離反時期とし、これによって
、低回転時と高回転時との間で、開口２ａの上縁２ｂと
制御弁３の突出端縁３ａとの距離り分排気時期を変化さ
せるようにしたものである°。

ところで、エンジンの高出力化を図るための一手段とし
て、エンジンを多気筒化して排気量を増加させることが
行なわれているが、このような多気筒型の２サイクルエ
ンジンに前述したような排気時期制御装置を装着した場
合、各気筒毎に駆動機構等を設置しなければならないこ
とから、エンジンの大型化を招き、また、各制御弁３を
同期して駆如几なければならないことからその制御が繁
雑なものとなりやすいために、これらに対する対策か要
望されている。

そこで、前述した従来の技術にあっては、第２図に示す
ように、隣接するシリンダＩ−１に設けられた制御弁３
・３を同軸状に設置し、両制御弁３・３の端部間を一対
の係合子５・５によって結合するとと乙に、該結合子５
の一方を他方に対して制御弁３の軸方向と直交する方向
に係脱自在な構成とすることにより、複数の制御弁３の
同時駆動を可能とし、また、メンテナンス時におけろ両
者の離脱を行ない得るようにしている。

「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しのである。

すなわち、前述した技術にあっては、係合子５・５を離
反さＵ゛るには、シリンダ１やシリンダヘッド等を固定
しているスタッドボルト６を取り外して、制御弁３をシ
リンダｌと一緒にクランクケース７から離脱させなけれ
ばならないといった問題点もある。換言すれば、各シリ
ンダｌや制御弁３がクランクケース７に取り付けられた
状態においては、前記係合子５・５の離脱が行なえず、
かつ、両制御弁３・３の結合も解除できないといった問
題点である。

また、前述したスタッドボルト６は、シリンダｌの気密
性や取り付は荷重の均一化を図るために、シリンダｌの
周方向にほぼ等間隔で、通常１シリンダ当たり４本（２
気筒であれば気筒間の２本を共用したとして６６本）以
上設置されるものであるが、第２図からも明らかなよう
に、制御弁３は排気通路２の開口２ａの大きさとの兼合
いで、シリンダ１のほぼｌ／４周以上を占めるように設
置されるから、該制御弁３を結合する結合子５・５と前
記スタッドボルト６とが該スタッドボルト６の長さ方向
において重畳してしまい、スタッドボルト６の取り外し
ひいてはシリンダｌや制御弁３の取り外しが困難になる
といった問題点である。

そして、このような問題点を解消するためには、スタッ
ドボルト６の設置位置を十分に考慮しなければならず、
エンジンの設計に際して、その自由度が制限されてしま
うといった問題点をも惹起してしまう。

「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諸問題点を有効に
解決し得る多気筒型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、複数の°シリンダのそれぞれに設けられた制御弁
を同軸状に設置するととらに、隣接する制御弁間に、両
制御弁を両者の相対回動を拘束した状態で連結する連結
手段を設け、該連結手段は、各制御弁の端部に係脱可能
となされ、かつ、前記制御弁の長さ方向に沿って摺動可
能に嵌合させられた一対の係合部材と、該両系合部材の
間に設けられ、両系合部材が各制御弁に係合させられた
状態において、両系合部材の摺動を拘束する係止部材と
から成ることを特徴とする。

「作用　」 本発明に係わる多気筒型２サイクルエンジンの排気時期
制御装置は、隣接する制御弁の結合をなす連結手段を一
対の相互に摺動可能な係合部材によって構成し、かつ、
各係合部材を制御弁の端部に係脱可能とすることにより
、隣接する制御弁間の連結およびその解除を、該制御弁
をエンジンに組み付けた状態で行ない得るようにするも
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３図〜第７図
に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明中、ピスト
ンの上死点側を上とし、また、下死点側を下とする。

第３図および第４図中、符号８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、並列的に設けられた
一対のシリンダ９・９、各シリンダ９内に摺動自在に嵌
挿されたピストン１０、前記シリンダ９の周方向に間隔
をおいて設けられ、かつ、シリンダ９の内面に開口した
複数の掃気連路１１と、シリンダ９の内面に開口１２ａ
を有する排気通路１２とを備え、該各排気通路１２の上
部近傍および両排気通路１２間に、本実施例に係わる排
気時期制御装置■３が設けられている。

前記排気時期制御装置１３は、第３図に示すように、排
気通路１２の上部に設けられて、該排気通路１２の開口
１２ａ近傍をピストン１０の摺動方向すなわち上下方向
に分割する隔壁１４と、排気通路１２の上部壁を貫通す
るとともに一部が前記排気通路１２内に位置させられて
、前記隔壁１４と排気通路１２の土壁との間を開閉する
制御弁１５と、第４図に示すように、隣接する制御弁１
５を相互に連結する連結手段１６とによって概略構成さ
れている。

次いてこれらの詳細について説明すれば、前記隔壁１４
は、前記開口１２ａの上縁１２ｂから下方に所定間隔Ｇ
離間した位置に、シリンダ９と一体に設けられており、
排気通路１２の下部壁面との間にメイン通路１７を形成
し、かつ、排気通路１２の上部壁との間にサブ通路１８
を形成するようになっている。

そして前記間隔Ｇは、エンジン８の出力特性を設定する
段階で設定されるところの高回転時における排気時期と
低回転時における排気時期との差に基づいて設定される
。また、前記隔壁１４のシリンダ９の内部側、の端部１
．４　ａは、第４図に示すように、シリンダ９の内周面
９ａから排気通路１２の下流側へ向かって距離？後退さ
せられた状態で、かつ、該内周面９ａに沿うように湾曲
した形状に形成きれている。そして前記距離９は、０．
５〜１．ｈ＋ｘの範囲内に設定することが好ましい。

前記制御弁１５は、全体として円柱状に形成され、前記
排気通路１２の上部壁に該排気通路１２を横断するよう
に形成された貫通孔１９に回動自在に取り付けられてい
る。そして該制御弁１５の長さ方向の中間部は、排気通
路１２内に露出させられることにより、前記サブ通路１
８の下流側の端部へ重畳させられて該サブ通路１８を閉
塞するようになっており、また、該サブ通路１８との重
畳部分に、制御弁１５が所定角度回動させられた際に、
サブ通路１８の下流側の端部をメイン通路１７へ連通さ
せる連絡孔２０が形成されている。そして、このように
形成された両制御弁１５・１５は、第４図に示すように
、相互に同軸状に設置され、一方の制御弁１５の一端部
すなわち他方の制御弁１５と対向する側と反対側の端部
には、揺動アーム２１が一体に設けられていて、該揺動
アーム２２および揺動アーム２１に回動自在に連結され
た操作ロッド２２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が連結さ
れている。該駆動手段は、エンジン８の運・転状態１と
基づいて、前記制御弁１５を全開全閉のいずれか一方へ
回動させるようになっている。

前記連結手段１６は、第４図および第５図に示すように
、隣接する一対の制御弁１５の、対向する側の端部間に
設けられており、各制御弁１５の端部に係脱可能となさ
れ、かつ、制御弁Ｉ５の長さ方向に１０って摺動可能に
嵌合された一対の係合部材２３・２４と、該両系合部材
２３・２４の間に設けられ、両系合部材２３・２４が各
制御弁１５に係合させられた状態において、両系合部材
２３・２４の摺動を拘束する係止部材２５とから構成さ
れている。

前記一方の係合部材２３は、その一端部には、面記一方
の制御弁１５の端部に形成された非真円状の係合孔２６
に嵌合させられる係合突起２７が一体に設けられている
とともに、他端部には、外方へ向かうフランジ２８が設
けられ、さらに、該フランジ２８の中心部には、一端部
へ向けて真円状のガイド孔２９が形成されている。

一方、前記他方の係合部材２４は、全体として非真円状
に形成されて、他方の制御弁１５の端部に形成された非
真円状の係合孔３０へ嵌合させられるようになっている
とともに、一方の端部には、前記一方の係合部材２３の
ガイド孔２９内へ摺動自在に嵌合させられる、真円状の
大径部３１が形成されている。

また、前記一方の係合部材２３のフラッジ２８には、他
方の係合部材２４の非真内部と同形状の貫通孔３２が形
成されたストッパ３３が、ボルト３４によって取り付け
られるようになっており、フランジ２８へ取り付（」ら
れた状態において、他方の係合部材２４の大径部３１と
係合して、該他方の係合部材２４の一方の係合部材２３
からの離脱を防止するようになっている。

さらに、前記係止部材２５は、本実施例にあっては割り
ピン３５が用いられ、前記他方の係合部材２４に設けら
れた貫通孔３６に貫挿されるとと乙に、前記ストッパ３
３の端部に当接させられることによって、他方の保合部
材２４がストッパ３３から最も突出した位置となるよう
に、両系合部材２３・２４の相対的な位置関係を拘束す
るようになっている。

そして、前記両系合部材２３・２４は、相互に最も深く
嵌合させられた状態において、その全体的な長さが前記
両制御弁１５の端部間の距離よりら小さくなるように、
また、最も浅く嵌合させられた状態において、各係合部
材２３・２４が各制御弁１５の係合孔２６・３０へ十分
に嵌合する長さをとり得るように、その摺動長が設定さ
れている。

一方、第４図中符号３７は、前記シリンダ９やシリダヘ
ッド３８をクラクンケース３９へ固定するためて複数設
けられている。

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１３は、各シリンダ９へ制御弁１５をセットし
、次いで、これらのシリンダ９やシリダヘッド３８をク
ラクンケース３９ヘボルト３７等によって取り付け、し
かるのちに、隣接する制御弁１５間を連結手段１６によ
って連結するとともに、一方の制御弁Ｉ５の揺動アーム
２１へ操作ロッド２２を介して駆動手段を連結すること
によってエンジン８へ取り付けられる。

ここで両制御弁１５を連結する場合の手順について説明
すれば、まず、一方の係合部材２３のガ・ド孔２９に他
方の係合部材２４の大径部３１を嵌合さ什たのちに、ス
トッパ３３を、その貫通孔３２内に他方の係合部材２４
の非真内部を挿通させながら首記一方の係合部材２３の
フランジ２８に当接させ、次いで、該フランジ２８とス
トッパ３３とをボルト３４によって一体に連結して連結
手段１６を組み」二げる。

そして、第６図に示すように、前記連結手段１６態とし
て、該連結手段１６を両制御弁１５の間に挿入し、各係
合部材２３・２４の端部を各制御弁１５め係合孔２６・
３０に位置合わせしたのちに、両係合部材２３・２４°
の嵌合深さを浅くするように両者を相対移動させて、各
係合部材２３・２４を制御弁１５の係合孔２６・３０へ
嵌合させる。しかるのちに、他方の係合部材２４の貫通
孔３６へ割りピン３５を挿入するとともに、該割ピン３
５をストッパ３３の端部に当接させることによって隣接
する制御弁１５を相互に連結する。

このようにして、連結手段１６によって連結された両制
御弁１５は、制御弁１５と各係合部材２３・２４との間
および他方の係合部材２４とストッパ３３との間の嵌合
部分が非真円形状となされ、かつ、前記ストッパ３３と
一方の係合部材２３とがフランジ２８を介して一体とな
されているから、一方の制御弁１５に加えられる駆動力
によって一体的に回転駆動させられる。しかも、前記両
係合部材２３・２４が係止部材２５としての割ピン３５
によって、その長さ方向に対する相対移動を拘束されて
いるから、連結手段１６と各制御弁１５との嵌合状態が
常時維持され、前述した制御弁１５の作動が確実に行な
われる。

そして、メンテナンス時等、シリンダ９を取り外す必要
が生じた場合には、前述した操作と逆の操作によって連
結手段１６を両制御弁１５から取り外したのちに、ボル
ト３７を緩めることによって実施することができる。

このような、シリンダ９等の着脱時におけるボルト３７
の締め付は操作あるいは暖め操作は、前述したように、
連結手段１６を制御弁１５から取り外した状態のもとに
実施することができるので、その操作が容易かつ簡便な
ものとなり、これに伴い前記ボルト３７のレイアウトの
自由度を高め、シリンダ９の気密性の確保や締め付は荷
重の均一化を容易にする。

三方、前記一つの制御弁１５に連結された駆動手段を駆
動することにより、各制御弁１５をエンジン８の運転状
態に基づいて同期させて所定方向へ回動させることによ
って、エン°ジン８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８が低回転域で運転されている場合
には、その情報に基づいて駆動される駆動手段により制
御弁１５を閉方向へ回動させて、第３図に鎖線で示すよ
うに、サブ通路１８を閉塞する。

このように、サブ通路１８が閉塞されると、該サブ通路
１８からの排気ガスの流出が阻止されることになり、エ
ンジン８の排気が、下降行程にあるピストンＩＯの上縁
が隔壁１４の下端に至った時点から開始される。これに
よって、エンジン８の排気時期が前記開口１２ａの上縁
１２ｂと隔壁Ｉ４との間隔Ｇに相当する分遅延させられ
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方向上が図られる。

さらに、エンジン８が高回転域に至った場合にあっては
、前記制御弁１５が前述した方向と逆向きに回動させら
れることにより、第３図に実線で示すように、該制御弁
１５の連絡孔２０を介してサブ通路１８かメイン通路１
７へ連通させられる。この状態において、サブ通路１８
からの排気ガスの排出が行なわれることになり、排気が
ｌ１Ｆ）始されるピストン１０の位置が、隔壁１４から
開口１２ａの上縁１２ｂの位置まで上昇させられて、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
排気が行なわれると同時に、高回転域におけるエンジン
出力の向上が図られる。

しかも、前述したように、各シリンダ９に設けられた制
御弁１５が同期して操作されるものであるから、総ての
気筒において良好な排気時期の制御が同時に得られる。

したがって、多気筒型の２サイクルエンジンであっても
出力の特性向上が全回転域で得られる。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸層状や
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、本発明に係わる多気筒型２サイク
ルエンジンの排気時期制御装置は、複数のシリンダのそ
れぞれに設けられた制御弁を同軸状に設置するとともに
、隣接する制御弁間に、両制御弁を両者の相対回動を拘
束した状態で連結する連結手段を設け、該連結手段は、
各制御弁の端部に係脱可能となされ、かつ、前記制御弁
の長さ方向に沿って摺動可能に嵌合させられた一対の係
合部材と、該両係合部材の間に設けられ、両係合部材が
各制御弁に係合させられた状態において、両係合部材の
摺動を拘束する係上部材とから成ることを特徴とするも
ので、連結手段の両係合部材の長さ方向の相対移動によ
り、隣接する制御弁間の連結やその解除を、制御弁をシ
リンダに装着した状態で行ない得るようにするとともに
、連結手段とシリンダやシリンダヘッドを固定するため
のボルトとの重畳を容易に解除し得るようにして、これ
らの着脱時におけるボルトの締め付は操作あるいは緩め
操作を容易かつ簡便なものとし、また、［）１ｊ記ボル
トのシリンダヘッドに対するレイアウトの自由度を高め
て、シリンダの気密性の確保や締め付は荷重の均一化を
容易にする等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２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ちので、第１図は
縦断面図、第２図は一部を断面した平面図、第３９図〜
第７図は本発明の一実施例を示すもので、第３図は一実
施例が適用された２サイクルエンジンの縦断面図、第４
図一部を断面した平面図、第５図は連結手段の分解斜視
図、第６図および第７図は連結手段によって制御弁を連
結する際の手順を説明する。ための概略図である。 ８・・・・・・（２サイクル）エンジン、９・・・・シ
リンダ、９ａ・・・・・・内周面、　　　　　　　　Ｉ
Ｏ・・・・・ピストン、１２・・・・・・排気通路、　
　　　　　　１２ａ　　・・・・・・開口、１２ｂ　　
・・・・・・上縁、 １３・・・・・・排気時期制御装置、　　１４・・・・
・・隔壁、１５・・・・・・制御弁、　　　　　　　１
６・・・・・・連結手段、１７・・・・・メイン通路、
　　　　　１８・・・・・サブ通路、１９・・・・・・
貫通孔、　　　　　　　２０・・・・・・連絡孔、２３
・２４・・・・・・係合部材、　　　　２５・・・・・
・係止部材、２６・３０・・・・・・係合孔、　　　　
　２７・・・・・・係合突起、２８・・・・・・フラン
ジ、　　　　　　　２９・・・・・・ガイド孔、３１・
・・・・大径部、　　　　　　　　３２・・・・・・貫
通孔、３３・・・・・・ストッパ、３４・・・・・・ボ
ルト、３５・・・・・割りピン（係止部材°）３６・・
・・・貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多気筒型２サイクルエンジンの各シリンダに連設された
   排気通路の上部に、該排気通路の開口上縁をピストンの
   摺動方向に変化させるようにした制御弁を回動自在に設
   けるとともに、これらの複数の制御弁を同時に回転駆動
   させるようにした多気筒型２サイクルエンジンの排気時
   期制御装置であって、前記複数の制御弁を同軸状に設置
   するとともに、隣接する制御弁間に、両制御弁を両者の
   相対回動を拘束した状態で連結する連結手段を設け、該
   連結手段は、隣接する各制御弁の端部に係脱可能となさ
   れ、かつ、前記制御弁の長さ方向に沿って摺動可能に嵌
   合させられた一対の係合部材と、該両係合部材の間に設
   けられ、両係合部材が各制御弁に係合させられた状態に
   おいて、両係合部材の摺動を拘束する係止部材とから成
   ることを特徴とする多気筒型２サイクルエンジンの排気
   時期制御装置。