JPH03260322A - ２サイクルエンジンの排気ポート可変装置 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、シリンダブロックに形成したシリンダボアの
内壁に該シリンダ内を往復動するピストンによって開閉
される排気ポートを開口し、この排気ポートに、該排気
ポートの開口面積を可変制御する制御弁と、シリンダボ
アの半径方向に延びて前記排気ポートを左右に２分割す
る補強壁とを設けて成る、２サイクルエンジンの排気ポ
ート可変装置に関する。

（２）従来の技術 上記２サイクルエンジンの排気ポート可変装置は、例え
ば特開昭６３−１９２９１３号公報に記載されているよ
うに既に公知である。かかる排気ポート可変装置によれ
ば、エンジンがアイドリングを含む低速運転域にあると
きに排気ポートの開口面積を減少させて新気の吹き抜け
を防止することが可能となり、エンジンが中・高速運転
域に至れば排気ポートの開口面積を増加させて出力の向
上を図ることが可能となる。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の排気ポート可変装置は、シリ
ンダブロックに形成した排気ボート近傍を補強すべく該
排気ポートに設けた補強壁のシリンダボア半径方向の幅
が小さいため、排気ポートを通過する排気により加熱さ
れた前記補強壁からシリンダブロックへの熱引きが不十
分となり、その結果補強壁の支持強度と耐久性が低下す
る不都合があった。そのために前記補強壁の厚さを大き
くする必要が住じ、そのために排気抵抗が増加してエン
ジンの出力が低下することになる。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、２サイ
クルエンジンの排気ポート可変装置に設けられる補強壁
からシリンダブロックへの熱引きを向上させて、その強
度と耐久性の増加、および排気抵抗の減少を図ることを
目的とする。

Ｂ、発明の構成 （１）課題を解決するための手段 前記目的を達成するために、本発明は、シリンダブロッ
クに形成したシリンダボアの内壁に該シリンダボア内を
往復動するピストンによって開閉される排気ポートを開
口し、この排気ポートに、該排気ポートの開口面積を可
変制御する制御弁と、シリンダボアの半径方向に延びて
前記排気ポートを左右に仕切る補強壁とを設けて成る２
サイクルエンジンの排気ポート可変装置において、前記
排気ポートの上部に開口する貫通孔をシリンダブロック
壁にシリンダボアの半径方向に形成し、この貫通孔内に
前記制御弁を支持する支持部材を装着して、その支持部
材に設けた壁面で前記排気ポートの土壁の一部を形成し
、前記補強壁の外端を少なくとも前記支持部材の壁面を
左右に分割する位置までシリンダボアの半径方向外側に
延出するとともに、その補強壁の下端と上端をそれぞれ
前記排気ボートの下面と貫通孔の上面においてシリンダ
ブロックに接続したことを特徴とする。

ここで、「上」および「下」は、シリンダブロックの配
置方向に係わらず、それぞれシリンダブロックの燃焼室
側とクランクケース側を指すものとして定義される。

（２）作　用 前述の特徴によれば、排気ポートを通過する排気により
該排気ポートを左右に仕切る補強壁が加熱されると、そ
の熱は前記補強壁の下端が接続する排気ポートの下面と
、該補強壁の上端が接続する支持部材の貫通孔の上面か
らシリンダブロックに逃がされる。このとき、前記補強
壁が排気ボートの土壁の一部を形成する支持部材の壁面
を左右に分割する位置までシリンダボアの半径方向外側
に延びているため、この補強壁の幅をシリンダボアの半
径方向に充分大きく確保することが可能となる。これに
より、補強壁の断面積が増加して熱引きが向上し、その
強度と耐久性が増加するとともに、排気抵抗を減少させ
るべく、その補強壁の厚さを薄くすることが可能となる
。

（３）実施例 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例による排気ボート可変装置を
備えたエンジンＥを搭載した自動二輪車の全体側面図で
あって、この自動二輪車Ｖは中央部にエンジンＥを搭載
した車体フレームＦを備え、その車体フレームＦの前部
に支持されてハンドルｌで左右に回動操作されるフロン
トフォーク２の下端に前輪Ｗｆを軸架するとともに、そ
の後部に上下揺動自在に支持したリヤフォーク３の後端
に前記エンジンＥに接続されて駆動される後輪Ｗｒを軸
架して成る。前記エンジンＥは単気筒の２サイクルエン
ジンであって、第２図を併せて参照すると明らかなよう
に、クランクケース４から斜め前上方に延出するシリン
ダブロック５の前部に接続された排気管６は、その下方
に位置する前記クランクケース４の前面に沿って略３６
０°屈曲した後、シリンダブロック５の右側面を通って
後方に延び、車体フレームＦの後端に設けたマフラー７
に接続している。

第３図はクランクケース４の水平断面図であって、エン
ジンＥの排気ボートに設けられる後述の制御弁を駆動す
る制御弁駆動機構８を示すものである。制御弁駆動機構
８はエンジンＥのクランクケース４の右側前部に一体に
接続する収納部４ａに収容されており、前記クランクケ
ース４に一対のボールベアリング９．１０を介して支持
したクランクシャフト１１により駆動される冷却水循環
用のウォータポンプ１２と連動するガバナ１３を備えて
いる。ガバナ１３は、収納Ｒ４ａに一対のボールベアリ
ング１４．１５を介して支持したポンプ軸１６に固着さ
れ、前記クランクシャフト１１の端部に固着した出力ギ
ヤ１７に噛合するリングギヤ１８ａを外周に備えた椀状
のランププレート１８と、このランププレート１８の凹
部に対向するようにポンプ軸１６に摺動自在に支持した
スライドプレート１９と、前記ランププレート１８とス
ライドプレート１９間に半径方向に移動自在に配設した
遠心ウェイト２０とより構成されている。収納部４ａの
内部に植設したビン２１にはレバー２３の中間部が枢支
されており、このレバー２３の一端に形成したフォーク
部２３ａは前記スライドプレート１９の押圧面１９ａに
当接している。前記ピン２１を挟んでポンプ軸１６と平
行に形成したガイド溝２４にはスプリング２５で付勢さ
れたスライド部材２６が摺動自在に係合し、その段部２
６ａに前記レバー２３の他端に形成したフォーク部２３
ｂが当接している。スライド部材２６の端部に形成した
軸部２６ｂにはクランクケース４の収納部４ａからシリ
ンダブロック５に向けて立ち上がる駆動軸２７の下端に
設けたアーム２８が係合している。従って、エンジンＥ
のクランクシャフト１１の回転速度が次第に増加すると
、ガバナ１３の遠心ウェイト２０がランププレート１８
に沿って半径方向外側に移動し、スライドプレート１９
を図中左方向に押圧する。これにより、レバー２３が時
計方向に揺動してスライド部材２６をスプリング２５に
抗して右方向に押圧し、その軸部２６ｂにアーム２８を
介して係合する駆動軸２７を所定角度だけ回転させる。

第４図〜第６図に示すように、前記制御弁駆動機構８の
駆動力、すなわち駆動軸２７の回転を後述の制御弁に伝
達するだめの伝動機構２９は、クランクケース４の上部
に接続するシリンダブロック５の前下部に水平に配設し
た水平軸３０と、この水平軸３０の左端に接続されてシ
リンダブロック５の左側部を垂直に立ち上がる垂直軸３
１とより成る（第６図参照）。水平軸３０の右端に形成
した溝３０ａには前記駆動軸２７の上端に設けた偏心ピ
ン３２が係合しており、この駆動軸２９の回動により水
平軸３０は前記偏心ピン３２を介して左右に往復動する
。そして、この水平軸３０の左端に形成したラック３０
ｂには前記垂直軸３１の下端に形成したピニオン３１ａ
が噛合しており、これにより、左右に往復動する水平軸
３０の動きは往復回転動となって垂直軸３１に伝達され
る。

第７図〜第１０図に示すように、シリンダブロック５の
内部にはピストン３３が摺合するシリンダボア５ａが形
成され、その内面には複数の掃気ボート３４と１個の排
気ポート３５が開口している。排気ポート３５には、そ
の上縁の高さを可変制御すべく制御弁３６が上下動自在
に装着されている。前記垂直軸３１の上端部には、該垂
直軸３１の過剰な回転を吸収するロストモーション機構
３７の捩りバネ３８および連動プレート３９を介して駆
動力が伝達されるスリーブ４０が嵌合しており、このス
リーブ４０に設けたウオームギヤ４０ａはシリンダブロ
ック５の上部に一対のボールベアリング４１．４２を介
して前記水平軸３０と平行に配設した枢軸４３の一端に
設けたウオームホイール４３ａに噛合し、この枢軸４３
に固着したアーム部材４４の二股状のアーム４４ａは前
記制御弁３６に係合している。前記伝動機構２９、すな
わち水平軸３０および垂直軸３１は、第７図および第８
図から明らかなように、制御弁３６を駆動するアーム部
材４４の枢軸４２と前記シリンダボア５ａの間に形成さ
れるデッドスペースに沿って配設されており、伝動機構
２９の上記レイアウトによりエンジンＥの寸法の小型化
が図られている。また、その伝動機構２９およびロスト
モーション機構３７はシリンダブロック５の左側面、す
なわち車体右側面に沿って配設される排気管６と反対側
に設けた着脱自在のカバー５ｂによって覆われており、
排気管６を取り外すことなくメンテナンスを行なえるよ
うに考慮されている。

次に、第１１図を併せて参照しながら制御弁３６の構造
を詳細に説明する。シリンダブロック５の前部には、シ
リンダボア５ａの内面に開口する排気ポート３５が前方
に向けて斜め下向きに形成されており、この排気ポート
３５の上部は、シリンダボア５ａの内面に開口する貫通
孔４５が該シリンダボア５ａの半径方向に形成されてい
る。貫通孔４５の内部には前記制御弁３６、枢軸４２、
およびアーム部材４４を支持する支持部材４６がユニッ
トとして外側から挿入され、ボルト４７でシリンダブロ
ック５に固定されている。支持部材４６の下面先端には
傾斜した壁面４６ａが形成されており、支持部材４６が
貫通孔４５に挿入された状態で、前記壁面４６ａが排気
ポート３５の土壁の一部を構成している。第８図および
第１０図から明らかなように、排気ポート３５の内部は
シリンダボア５ａの半径方向に延びる垂直な補強壁４８
により左右に２分割されている。補強壁４８の下端は排
気ポート３５の下面３５ａにおいてシリンダブロック５
に接続するとともに、その上端は貫通孔４５の上面４５
ａにおいてシリンダブロック５に接続している。そして
、補強壁４８の上部は、貫通孔４５の内部において前記
支持部材４６に縦方向に形成したスリ７）４６ｂに嵌合
している。

制御弁３６は前記補強壁４８を中心として面対称に形成
された右側弁体３６ｒと左側弁体３６１の２部材よりな
り、両弁体３６ｒ、３６１はそのガイド部３６ａを支持
部材４６に形成したガイド溝４６ｃに係合させて上下指
動自在に支持されている。各弁体３６ｒ、３６Ｊはシリ
ンダポア５ａに滑らかに接続してピストン３３に摺接す
る円弧状の弁部３６ｂを備え、この弁Ｂ５６ｂと前記ガ
イド部３６ａは連結部３６ｃを介して一体に結合されて
いる。前記弁部３６ｂの裏面に形成したシール面３６ｂ
ｚと支持部材４６の先端に形成したシール面４６ｄは互
いに摺接し、両弁体３６丁。

３６１が支持部材４６に対して上下に摺動する際の気密
性が確保されている。また、ガイド部３６ａに形成した
孔３６ａ１には前記アーム部材４４のアーム４４ａ先端
が挿入され、該アーム部材４４の動きが両弁体３６ｒ、
３６１に伝達される。

そして、両弁体３６ｒ、３６１が最も上昇した全開位置
は、該弁体３６ｒ、３６１の弁部３６ｂに形成した段ｉ
３６　ｂ２が支持部材４６に形成した段部４６ｅに当接
することにより規制され、両弁体３６ｒ、３６１が最も
下降した全閉位置は、アーム部材４４のボス部４４ｂに
突設したストッパ４４ｃがストッパボルト４ｇ当接する
ことにより規制される。

次に前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について
説明する。

いまエンジンＥがアイドリングを含む低速運転域にある
とき、第９図に示すように、枢軸４３に支持されたアー
ム部材４４はそのストッパ４４ｃがストッパボルト４９
に当接する実線の位置にあり、両弁体３６ｒ、３６ｊ！
はそのガイド部３６ａを支持部材４６のガイド溝４６ｃ
に案内されて実線で示す全開位置に下降している。この
状態では排出ボート３５の開き期間が最短となって掃気
ボート３４からシリンダボア５ａ内に導入される新気の
排気ポート３５への吹き抜けが低減され、排気中の有害
化合物の増加が抑制される。

エンジンＥの回転速度が中速運転域を経て高速運転域に
到る過程では、第６図に示すように、クランクシャフト
１１により駆動される前述の制御弁駆動機構８のガバナ
１３の作用により、レバー２３、スライド部材２６の軸
部２６ｂ１駆動軸２７、水平軸３０、および垂直軸３１
がそれぞれ矢印の方向に移動および回転し、その垂直軸
３１の上端に接続する枢軸４３を介してアーム部材４４
が上方に揺動する。その結果、制御弁３６は第９図に鎖
線で示す全開位置に上昇して両弁体３６丁。

３６Ｉ！の下面は排気ポート３５の上面を構成する支持
部材４６の壁面４６ａと面一になり、排気ポート３５の
有効開口面積は最大となる。これにより、エンジンＥの
中・高速回転域において発生する多量の排気は効率的に
排気ポート３５に′排出され、排気効率の向上による出
力の増加が可能となる。なお、エンジンＥが中速運転域
から高速運転域に到る過程で制御弁３６が全開位置に達
した後、制御弁駆動機構８に接続された伝ＵＳ構２９の
垂直軸３１が過剰に回転しても、その回転はロストモー
ション機構３７において吸収されて制御弁３６に伝達さ
れることはない。

エンジンＥの運転により排気ポート３５を高温の排気が
通過すると、この排気によって前記排気ポート３５を左
右に仕切る補強壁４８が加熱され、その熱は前記補強壁
４８の下端が接続する排気ポート３５の下面３５ａと、
その上端が接続する貫通孔４５の上面４５ａからシリン
ダブロック５に逃がされる。その際、前記補強壁４８の
シリンダボア５ａ半径方向の外端が、支持部材４６の下
面に形成した壁面４６ａの外縁を越えて外側まで延びて
いるため（第１０図における補強壁４８、および第１１
図における前記補強壁４８が嵌合する支持部材４６のス
リブ）４６ｂ参照）、その補強壁４８のシリンダボア５
ａ半径方向の幅が極めて大きく確保される。これにより
、補強壁４８からシリンダブロック５への熱引きが効率
的に行われ、該補強壁４８の強度と耐久性が向上する。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。

例えば、実施例では本発明を直立２サイクルエンジンに
適用した場合を説明したが、水平型２サイクルエンジン
等の他の形式のエンジンにも適用できることは明らかで
ある。

Ｃ１発明の効果 以上のように、本発明によれば、排気ポートを左右に仕
切る補強壁が該排気ポートの土壁の一部を形成する支持
部材の壁面を左右に分割する位置までシリンダボアの半
径方向外側に延びているため、この補強壁の幅をシリン
ダボアの半径方向に充分大きく確保することが可能とな
る。これにより、該補強壁の断面積が増加して排気によ
り加熱された補強壁からシリンダブロックへの熱引きが
良好になり、その強度と耐久性を増加させることができ
る。また、補強壁の暢が増加したことにより、その補強
壁の厚さを減少させても必要な強度を確保することが可
能となり、その結果排気ボートにおける排気抵抗が減少
してエンジンの出力向上に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による排気ボート可変装置を
備えたエンジンを搭載した自動二輪車の全体側面図、第
２図は第１図の■−■線矢視図夜回３図は第１図の■−
■線によるクランクケースの横断面図、第４図は第３図
のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第４Ｉ！ｌの■−ｖ線
断面図、第６図は制御弁駆動機構から伝動機構への駆動
力伝達経路を示す斜視図、第７図は第８図の■−■線に
よるシリンダブロックの部分縦断面図、第８図は第７図
の■−■線によるシリンダブロックの横断面図、第９図
は第８図のＩＸ−ＩＸ線によるシリンダブロックの縦断
面図、第１０図は第８図のＸ−Ｘ線によるシリンダブロ
ックの縦断面図、第１１図は制御弁とその周辺の分解斜
視図である。 ５・・・シリンダブロック、５ａ１シリンダボア、３３
・・・ピストン、３５・・・排気ポート、３６・、・制
御弁、４５・・・貫通孔、４６・・−支持部材、４６ａ
・・・壁面、４８・・・補強壁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　シリンダブロック（５）に形成したシリンダボア（５
   ａ）の内壁に該シリンダボア（５ａ）内を往復動するピ
   ストン（３３）によって開閉される排気ポート（３５）
   を開口し、この排気ポート（３５）に、該排気ポート（
   ３５）の開口面積を可変制御する制御弁（３６）と、シ
   リンダボア（５ａ）の半径方向に延びて前記排気ポート
   （３５）を左右に仕切る補強壁（４８）とを設けて成る
   ２サイクルエンジンの排気ポート可変装置において、 前記排気ポート（３５）の上部に開口する貫通孔（４５
   ）をシリンダブロック（５）壁にシリンダボア（５ａ）
   の半径方向に形成し、この貫通孔（４５）内に前記制御
   弁（３６）を支持する支持部材（４６）を装着して、そ
   の支持部材（４６）に設けた壁面（４６ａ）で前記排気
   ポート（３５）の上壁の一部を形成し、前記補強壁（４
   ８）の外端を少なくとも前記支持部材（４６）の壁面（
   ４６ａ）を左右に分割する位置までシリンダボア（５ａ
   ）の半径方向外側に延出するとともに、その補強壁（４
   ８）の下端と上端をそれぞれ前記排気ポート（３５）の
   下面と貫通孔（４５）の上面においてシリンダブロック
   （５）に接続したことを特徴とする、２サイクルエンジ
   ンの排気ポート可変装置。