JPS6314163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は排気タイミングをエンジンの回転速
度に対応して変化させる排気バルブを備えた２サ
イクルエンジンの排気バルブ駆動装置に関するも
のである。

排気弁を用いない一般のポート掃気型２サイク
ルエンジンにおいては、エンジンの回転速度によ
つて掃気の様子が著しく変化するため、低速から
高速まで常に理想的状態で運転させることが非常
に困難となる。例えば高速時においては混合気の
流速が高く火炎伝ぱ速度も高いから、高速時の動
力性能を良くするためには排気ポートが開き始め
るタイミング（排気タイミング）を進めて掃気を
促進させる必要があるが、この場合には低速時に
おいて新気の吹き抜けが多くなり燃費が悪くな
る。

そこで、排気ポート上縁近傍の排気通路内壁に
回動可能な排気バルブを設け、この排気バルブを
エンジン回転速度に対応して回動させることによ
つて、低速時には排気タイミングを遅らせまた高
速時には排気タイミングを進めるようにすること
が考えられている。

この場合従来のものは、遠心ガバナをその中心
軸がクランク軸と直交するように配設し、遠心ガ
バナのスライダと一体的にプツシユロツドを進退
動させ、このプツシユロツドによつて排気バルブ
を回動させていた（実願昭53―105173号参照）。
このため遠心ガバナを回動可能に保持するために
は少なくとも２個の軸受が必要になり、またクラ
ンク軸と遠心ガバナとの間には高価なウオーム歯
車や傘歯車等を使用しなければならず、構造が複
雑であり、大型化するという問題があつた。また
この従来装置では遠心ガバナをクランクケースか
ら独立に設けているため、遠心ガバナの潤滑が不
完全になり易いばかりかガバナ調整すなわち動作
速度の設定もしにくいという問題もあつた。

この発明はこのような状況に鑑みなされたもの
で、遠心ガバナの軸受は１個で済み、高価な歯車
が不要となるばかりでなく小型化、軽量化にも適
し、またガバナの潤滑が確実で動作速度設定も容
易な２サイクルエンジンの排気バルブ駆動装置を
提供することを目的とするものである。この発明
によればこの目的は、排気ポート上縁近傍の排気
通路内壁に設けられ排気タイミングを変化させる
排気バルブを備えた２サイクルエンジンにおい
て、クランク軸に直結されクランクケース内に収
容された遠心ガバナと、前記遠心ガバナのスライ
ダに係合するシフトフオークと、このシフトフオ
ークが取付けられ一端がクランクケース外へ突出
する回動軸と、この回動軸の回動を前記排気バル
ブに伝達しこの排気バルブを開閉させるプツシユ
ロツドとを備え、前記回動軸を含みシリンダ軸線
に平行な平面と、前記排気バルブの軸芯線を含み
シリンダ軸線に平行な平面とがシリンダを挾む領
域内に前記プツシユロツドをシリンダ軸線と略平
行に配設したことを特徴とする２サイクルエンジ
ンの排気バルブ駆動装置により達成される。以下
図面に基いてこの発明を詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例を一部縦断面した
側面図、第２図はその―線断面図である。こ
れらの図において符号１は自動二輪車用２サイク
ルエンジン、２，３，４はそれぞれシリンダヘツ
ド、シリンダブロツクおよびクランクケースであ
る。５は燃焼室、６はピストン、７はシリンダブ
ロツク３に一体に形成された吸気管である。８は
同じくシリンダブロツク３に一体に形成された排
気管であり、前記吸気管７と対向する位置に設け
られ、その排気通路９はシリンダ壁面に開口する
排気ポートに連通している。この排気ポート１０
の上縁近傍の排気通路９内壁には、排気通路９を
横断する開口１１が形成され、ここに略糸巻き状
の排気バルブ１２が回動可能に装着されている。
すなわち排気バルブ１２は合わせ面１３で分割可
能であり、排気通路９を横断する開口１１の左右
両側から各分割部分を挿入し、第２図に示すよう
に合わせ面１３が排気通路９の略中央に位置する
ようにして結合されている。この排気バルブ１２
の排気通路９に臨む部分には、排気通路内壁面に
略沿うように切欠かれた切欠き面１４が形成され
ている。この切欠き面１４の燃焼室５寄りの縁部
は前記排気ポート１０の上縁に臨接し、排気バル
ブ１２の回動によつて排気ポート１０の上縁位置
を実質的に変化させる。この結果排気タイミング
を変化させることができる。

排気バルブ１２の両端は前記開口１１に嵌入さ
れたバルブホルダ２０（第２図では一方のみを図
示した）に軸支されている。この排気バルブ１２
の一端はバルブホルダ２０外へ延出し、この延出
部１２ａにホルダ２１およびストツパ２２が固定
されている。すなわち、ホルダ２１と延出部１２
ａとの嵌合面にそれぞれ形成されたキー溝にキー
２３が嵌入され、さらにストツパ２２は延出部１
２ａの端面にボルト２４で固定され、これらホル
ダ２１とストツパ２２とがボルト２５で相互に固
定されている。なおこれらホルダ２１とストツパ
２２とは、その一部が一定間隙をもつて半径方向
に延出し、ここに後記プツシユロツド７０の上部
ジヨイント７１がピン２６によつて回転可能に取
付けられている。２７はシリンダキヤツプであ
り、その下部にはプツシユロツド７０が挿通され
る開口２８が形成されている。

３０はクランク軸、３１は前記ピストン６とク
ランク軸３０を連結するコネクテイング・ロツ
ド、３２はバランサである。クランク軸３０の一
端にはプライマリ・ドライブギヤ３３がスプライ
ン結合され、スプリング・ワツシヤ３４を介して
ナツト３５により締付け固定されている。なおド
ライブギヤ３３は、このナツト３５側の内周面が
拡径し、この拡径部分３６に後記コイルばね５１
の一端が装入されている。図中３７はこのドライ
ブギヤ３３に噛合した大歯車で、不図示のクラツ
チハウジングと一体に結合されている。

４０は遠心ガバナであり、クランクケース４内
に収容されている。この遠心ガバナ４０のガバナ
軸４１の一端は前記クランク軸３０の端面に嵌入
され、キー４２により結合され、その他端はカバ
ー４３に軸受４４を介して軸支されている。４５
はロータであり略椀状に形成され、その断面円弧
状の内面がクランク軸３０側を指向するようにガ
バナ軸４１に固着されている。このロータ４５の
内面にはボール４６が係入する半径方向の４本の
溝４７が十字状に形成されている。４８はスライ
ダであり、ガバナ軸４１に摺動自在に保持される
と共に、前記キー４２にも軸方向に摺動自在に係
合している。このスライダ４８には、ロータ４５
の内面に対向する傾斜部４９が一体に形成され、
この傾斜部４９とロータ４５の内面間に４個のボ
ール４６が介装されている。このスライダ４８の
クランク軸３０側には皿状のスプリング・カバー
５０が固定され、このスプリング・カバー５０と
前記ドルイブギヤ３３の拡径部分３６との間に
は、コイルばね５１が装填され、スライダ４８に
ロータ４５方向への復帰習性が与えられている。
なお、スプリング・カバー５０と傾斜部４９との
対向面には一定間隔をもつて対向する一対のスラ
スト・ベアリング５２，５２が取付けられ、両ベ
アリング５２，５２間には後記シフトフオーク６
３のピン６６が係入している。

次にプツシユ機構６０を説明する。６１は回動
軸であり、前記スラスト・ベアリング５２の上方
位置に、ガバナ軸４１と直交するように取付けら
れている。すなわちこの回動軸６１は、前記カバ
ー４３に不図示のボルトによつて固定されたアツ
パーカバー６２の内部を横断するように軸支され
ている。このアツパーカバー６２内およびカバー
４３の内部はクランクケース４内に連通し、回動
軸６１の一端は外部へ突出している。この回動軸
６１には、そのアツパーカバー６２内部位置にシ
フトフオーク６３がビス６４により固定されてい
る。このシフトフオーク６３は前記ケース４３に
設けた窓６５から前記遠心ガバナ４０方向に延出
し、その下部は二股状に分岐して、各分岐の先端
に前記一対のスラスト・ベアリング５２，５２間
に係合するピン６６が固定されている。回動軸６
１の一端はアツパカバー６２外すなわちクランク
ケース４外に延出し、ここにはほぼ水平に延びる
プツシユレバー６７が固定されている。

７０はシリンダと略平行に配設されたプツシユ
ロツドであり、回動軸６１を含みシリンダ軸線に
平行な平面と、排気バルブ１２の軸芯線を含みシ
リンダ軸線に平行な平面との２つの平面が、シリ
ンダブロツク３を挾む領域内に位置する。すなわ
ちシリンダ軸線方向から見た平面上において、回
動軸６１と排気バルブ１２の軸芯線とがシリンダ
ブロツク３を挾む領域内に、このプツシユロツド
７０は位置している。このプツシユロツド７０の
上・下端には上部ジヨイント７１および下部ジヨ
イント７２が螺入され、それぞれロツクナツト７
３，７４により固定されている。上部ジヨイント
７１は前記したようにホルダ２１とストツパ２２
との間にピン２６で係合し、下部ジヨイント７２
は前記プツシユ機構６０のプツシユレバ６７の回
動端に係合している。この上・下部ジヨイント７
１，７２間の距離は、ロツクナツト７３，７４を
緩めた状態でロツド部分を回すことにより変えら
れるよう、各ジヨイント７１，７２部分のねじが
互いに逆向きに切られている。なお、このプツシ
ユロツド７０は空冷用冷却フインの一部を切欠い
て挿通されると共に、このプツシユロツド７０、
およびプツシユレバー６７の前方には、保護壁７
５がシリンダブロツク３およびクランクケース４
と一体に立設されている。この保護壁７５は、こ
のエンジン１を搭載した自動二輪車の走行中にお
いて、撥ね石や障害物からプツシユロツド７０等
を保護するものである。

なお前記カバー４３には、前記ガバナ軸４１の
一端に対向する位置にキヤツプボルト８０が螺着
される一方、これに対向するガバナ軸４１端面に
は雌ねじ８１が切られている。これらキヤツプボ
ルト８０および雌ねじ８１は遠心ガバナ４０の組
立を容易にするために設けられたものである。す
なわち、遠心ガバナ４０を組付ける際にはキヤツ
プボルト８０を外しこのねじ孔から不図示の棒状
の工具を挿入し、その先端を予めボール４６やス
ライダ４８を組込んだガバナ軸４１の雌ねじ８１
に螺入して保持し、この状態で、コイルばね５１
を装着しつつカバー４３を被着すればよい。

次にこの装置の動作を説明する。クランク軸３
０が回転すると、これと一体にガバナ軸４１を介
して遠心ガバナ４０が回転する。このためボール
４６は遠心力によつて外側へ移動しようとし、ス
ライダ４８には第２図において左向きの力が加わ
る。この力とコイルばね５１の弾発力とが等しく
なる位置までスライダ４８は摺動する。このスラ
イダ４８の移動によつてシフトフオーク６３が回
動軸６１と共に回動し、これと共にプツシユレバ
６７も第２図で時計方向に回動する。このためプ
ツシユロツド７０が上方に押されて排気バルブ１
２を第１図で時計方向へ回動させる。クランク軸
３０の回転速度が上昇するにつれてプツシユロツ
ド７０の上方への移動量も増え、排気バルブ１２
も大きく回動される。その結果排気タイミングは
実質的に進み、低速から高速まで常に理想的な状
態での運転が可能となる。

この実施例では遠心ガバナ４０のロータ４５を
断面円弧状に形成したので、その内面の溝４７の
加工が非常に簡単になる。すなわち溝４７加工用
の回転刃等の径を溝４７の曲率に一致させておけ
ば、この回転刃等をロータ４５内面に押し当てる
だけでこの溝４７を簡単に加工できるのである。
また遠心ガバナ４０のコイルばね５１の一端部は
ドライブギヤ３３の拡径部分３６内部へ入れたの
で、遠心ガバナ４０の突出量が少なくなり、小型
化、コンパクト化に極めて大きな効果がある。

なお、この実施例ではプツシユ機構６０として
シフトフオーク６３、回転軸６１、プツシユレバ
６７等からなるレバー機構を用いているが、この
発明はこれに限定されるものではなく、例えばス
ライダに設けたカム面にプツシユレバーを係合さ
せたり、このカム面にプツシユロツドの下端を直
接係接させたりするようにしてもよい。またプツ
シユロツド７０の上端と排気バルブ１２との間も
この実施例のような一種のレバー機構でなく、ギ
ヤやカム等により連動させるように構成すること
も可能である。

この発明は以上のように遠心ガバナをクランク
軸に直結すると共に、遠心ガバナのスライダの移
動によつてシリンダと略平行なプツシユロツドを
プツシユ機構を介して進退動させるよう構成した
ので、遠心ガバナを保持するための軸受は唯１個
で足りると共に、高価なウオーム歯車や傘歯車等
が不要になるから構造が簡単で軽量になり、安価
でもある。ここに遠心ガバナの回動軸の一端はク
ランクケース外へ突出し、この回動軸を含みシリ
ンダ軸線に平行な平面と、排気バルブの軸芯線を
含みシリンダ軸線に平行な平面とがシリンダを挾
む領域内に、プツシユロツドをシリンダ軸線と略
平行に配設したのでプツシユロツドはシリンダに
十分近接して配置でき、ウオーム歯車や傘歯車等
が不要になることの寄与もあつて装置の小型化が
可能となる。また遠心ガバナはクランク軸と同一
速度で回転するから遠心ガバナの小型化に適し、
しかもクランク軸端の歯車等の一端部内を有効に
利用し、例えばこのガバナの復帰用コイルばねの
一部をここに入れるようにすれば、一層小型化を
図ることが可能である。さらに本発明は遠心ガバ
ナをクランクケース内に配設したので、ガバナに
はクランクケース内の潤滑油が付着して潤滑され
る。このため別途特別な潤滑系を付加することな
く常に確実に潤滑が行われる。ここにガバナの動
きは回転軸によりクランクケース外へ取出されプ
ツシユ機構およびプツシユロツドを介して排気バ
ルブに伝えるから、回転軸のシールによりクラン
クケース内を確実にシールすることが可能にな
る。さらにプツシユロツドは外部にあつてその長
さが調節可能であるから、このプツシユロツドの
長さを変えることによりガバナの動作点すなわち
エンジン速度と排気バルブ開度との動作特性を容
易に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部断面した側
面図、第２図はその―線断面図である。 １……２サイクルエンジン、９……排気通路、
１０……排気ポート、１２……排気バルブ、３０
……クランク軸、４０……遠心ガバナ、４８……
スライダ、６０……プツシユ機構、７０……プツ
シユロツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排気ポート上縁近傍の排気通路内壁に設けら
   れ排気タイミングを変化させる排気バルブを備え
   た２サイクルエンジンにおいて、 クランク軸に直結されクランクケース内に収容
   された遠心ガバナと、前記遠心ガバナのスライダ
   に係合するシフトフオークと、このシフトフオー
   クが取付けられ一端がクランクケース外に突出す
   る回動軸と、この回動軸の回動を前記排気バルブ
   に伝達しこの排気バルブを開閉させるプツシユロ
   ツドとを備え、前記回動軸を含みシリンダ軸線に
   平行な平面と、前記排気バルブの軸芯線を含みシ
   リンダ軸線に平行な平面とがシリンダを挾む領域
   内に前記プツシユロツドをシリンダ軸線と略平行
   に配設したことを特徴とする２サイクルエンジン
   の排気バルブ駆動装置。