JP2013209970A - 内燃機関の可変動弁機構 - Google Patents

Abstract

【課題】スライドカムを備えた可変動弁機構において、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができるようにする。
【解決手段】カムシャフト３１の外周に設けられ一方の排気バルブを駆動するとともに、カムシャフト３１の軸心に配置されるプッシュロッド７８によって、カムシャフト３１の軸線Ｃ方向にスライド可能な第２排気カム４２とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、第２排気カム４２に対し同心で第２排気カム４２の内側に配置され、プッシュロッド７８の付勢力によって第２排気カム４２と共にカムシャフト３１の軸線Ｃ方向にスライド可能なデコンプカム７６と、カムシャフト３１の回転数に対応してデコンプカム７６に結合し、プッシュロッド７８の付勢力に抗してデコンプカム７６を保持することで、デコンプカム７６を第２排気カム４２から分離させるウェイトボール７７とを備えた。
【選択図】図７

Description

本発明は、カムシャフトの軸方向にスライド可能なスライドカムを備えた内燃機関の可変動弁機構に関する。

従来、内燃機関の可変動弁機構において、カムシャフト上を軸方向に移動するスライド式の切り替えカム（スライドカム）を備え、切り替えカムを操作するためのプッシュロッドがカムシャフト内に配置され、このプッシュロッドによって切り替えカムを軸方向にスライドさせることで、カムプロファイルを変更したり、バルブを休止させたりすることができる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、内燃機関において、排気カムの外周面から出没可能なデコンプカムを備えたデコンプ機構を、カムシャフト内に設ける技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−９９４２１号公報 特開２００４−３６０５３８号公報

ところで、上記特許文献１のように、スライドカムを操作するためのプッシュロッドをカムシャフト内に配置する構成では、カムシャフト内のスペースを利用して配置される上記特許文献２のようなデコンプ機構をさらに設けようとすると、配置スペースの確保が難しくなり、可変動弁機構が大型化するとともに、構造が複雑になるという課題がある。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、スライドカムを備えた可変動弁機構において、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、２つの排気バルブ（３９，４５）を備えた内燃機関（１０）のシリンダヘッド（２１）に設けられるカムシャフト（３１）と、当該カムシャフト（３１）の外周に設けられ一方の前記排気バルブ（４５）を駆動するとともに、前記カムシャフト（３１）の軸心に配置されるプッシュロッド（７８）によって、前記カムシャフト（３１）の軸（Ｃ）方向にスライド可能なスライドカム（４２）とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、前記スライドカム（４２）に対し同心で前記スライドカム（４２）の内側に配置され、前記プッシュロッド（７８）の付勢力によって前記スライドカム（４２）と共に前記カムシャフト（３１）の軸（Ｃ）方向にスライド可能なデコンプカム（７６）と、前記カムシャフト（３１）の回転数に対応して前記デコンプカム（７６）に結合し、前記プッシュロッド（７８）の付勢力に抗して前記デコンプカム（７６）を保持することで、前記デコンプカム（７６）を前記スライドカム（４２）から分離させるスライド規制部材（７７）とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、可変動弁機構は、スライドカムに対し同心でスライドカムの内側に配置され、プッシュロッドの付勢力によってスライドカムと共にカムシャフトの軸方向にスライド可能なデコンプカムと、カムシャフトの回転数に対応してデコンプカムに結合し、プッシュロッドの付勢力に抗してデコンプカムを保持することで、デコンプカムをスライドカムから分離させるスライド規制部材とを備えたため、スライド規制部材によってデコンプカムを分離させて可変動弁機構を切り替えでき、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。

また、本発明は、前記スライド規制部材（７７）は、前記カムシャフト（３１）内に設けられ前記カムシャフト（３１）の径方向に移動可能なウェイト（７７）であることを特徴とする。
本発明によれば、スライド規制部材は、カムシャフト内に設けられカムシャフトの径方向に移動可能なウェイトであるため、カムシャフトの回転による遠心力によってスライド規制部材を作動させることができ、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。
また、本発明は、前記ウェイト（７７）は、前記カムシャフト（３１）の周方向に複数設けられることを特徴とする。
本発明によれば、ウェイトは、カムシャフトの周方向に複数設けられるため、デコンプカムを確実に支持でき、デコンプカムを確実に作動させることができる。

さらに、本発明は、前記プッシュロッド（７８）は前記カムシャフト（３１）内に挿通され、前記プッシュロッド（７８）には、前記カムシャフト（３１）に設けられた長孔（８１ａ）内を動くピン部材（８５）が設けられ、前記スライドカム（４２）は、前記ピン部材（８５）を介してスライド操作されることを特徴とする。
本発明によれば、プッシュロッドには、カムシャフトに設けられた長孔内を動くピン部材が設けられ、スライドカムは、ピン部材を介してスライド操作されるため、簡単且つコンパクトな構成でスライドカムをスライドさせることができる。
また、本発明は、前記スライドカム（４２）は、当該スライドカム（４２）のベース円（４２ａ）の形状に形成されたリング部材（８３）を有し、前記スライドカム（４２）がスライドされて前記一方の排気バルブ（４５）が休止した状態では、前記リング部材（８３）は、前記一方の排気バルブ（４５）を駆動するロッカーアーム（４４）に当接することを特徴とする。
本発明によれば、スライドカムのベース円の形状に形成されたリング部材が、排気バルブが休止した状態においてロッカーアームに当接するため、ロッカーアームをリング部材で押さえることができ、排気バルブの休止時のロッカーアームの揺動を規制できる。

また、本発明は、前記内燃機関（１０）の始動時には、前記スライドカム（４２）及び前記デコンプカム（７６）は一体で一方の前記排気バルブ（４５）を駆動し、前記カムシャフト（３１）が第１の所定の回転数に達した際には、前記プッシュロッド（７８）によって前記スライドカム（４２）及び前記デコンプカム（７６）はスライドされて一方の前記排気バルブ（４５）は休止状態とされ、前記第１の所定の回転数よりも高い第２の所定の回転数に達した際には、前記プッシュロッド（７８）によって前記スライドカム（４２）は元の位置にスライドされ、前記デコンプカム（７６）は前記スライド規制部材（７７）で位置を規制され、前記スライドカム（４２）によって一方の前記排気バルブ（４５）が駆動されることを特徴とする。
本発明によれば、内燃機関の始動時には、スライドカム及びデコンプカムが一体で一方の排気バルブを駆動することで、内燃機関を容易に始動でき、カムシャフトが第１の所定の回転数に達した際には、プッシュロッドによってスライドカム及びデコンプカムはスライドされて一方の排気バルブを休止状態にでき、第１の所定の回転数よりも高い第２の所定の回転数に達した際には、プッシュロッドによってスライドカムは元の位置にスライドされ、デコンプカムはスライド規制部材で位置を規制され、スライドカムによって一方の排気バルブを駆動して両方の排気バルブを駆動でき、排気バルブの動作を休止可能な可変動弁機構において、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。

本発明に係る内燃機関の可変動弁機構では、スライドカムに対し同心でスライドカムの内側に配置され、プッシュロッドの付勢力によってスライドカムと共にカムシャフトの軸方向にスライド可能なデコンプカムと、カムシャフトの回転数に対応してデコンプカムに結合し、プッシュロッドの付勢力に抗してデコンプカムを保持することで、デコンプカムをスライドカムから分離させるスライド規制部材とを備えたため、スライド規制部材によってデコンプカムを分離させて可変動弁機構を切り替えでき、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。

また、カムシャフトの回転の遠心力で移動するウェイトによってデコンプカムを分離させて可変動弁機構を切り替えでき、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。
また、ウェイトは、カムシャフトの周方向に複数設けられるため、デコンプカムを確実に支持でき、デコンプカムを確実に作動させることができる。
さらに、スライドカムは、カムシャフトに設けられた長孔内を動くピン部材を介してスライド操作されるため、簡単且つコンパクトな構成でスライドカムをスライドさせることができる。

また、スライドカムのベース円の形状に形成されたリング部材によって、排気バルブの休止時のロッカーアームの揺動を規制できる。
また、内燃機関の始動時には、スライドカム及びデコンプカムが一体で一方の排気バルブを駆動することで、内燃機関を容易に始動でき、カムシャフトが第１の所定の回転数に達した際には、プッシュロッドによってスライドカム及びデコンプカムはスライドされて一方の排気バルブを休止状態にでき、第１の所定の回転数よりも高い第２の所定の回転数に達した際には、プッシュロッドによってスライドカムは元の位置にスライドされ、デコンプカムはスライド規制部材で位置を規制され、スライドカムによって一方の排気バルブを駆動して両方の排気バルブを駆動でき、排気バルブの動作を休止可能な可変動弁機構において、デコンプ機構を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。

本発明に係る内燃機関を示す断面図である。 可変動弁装置の要部を示す断面図である。 ヘッドカバーを取り外した状態でシリンダヘッドを上方から見た平面図である。 カムシャフトの斜視図である。 カムシャフトの断面図である。 ウェイトボールが設けられた部分の断面図である。 第２排気カムが第１排気カム側にスライドされた状態を示す断面図である。 可変動弁装置の２バルブ位置の状態を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る内燃機関１０を示す断面図である。
内燃機関１０は、変速機を一体に収納するクランクケース１１と、このクランクケース１１の上部に設けられたシリンダ部１２とを備える単気筒４バルブ（吸気バルブ２本、排気バルブ２本）のＳＯＨＣ型のものであり、自動二輪車に搭載される。なお、クランクケース１１に対してシリンダ部１２が設けられている側（図の左側）を便宜上、内燃機関１０の前部とし、内燃機関１０の前方を矢印ＦＲで表す（以下同じ）。

クランクケース１１は、図１の紙面の表裏方向に２つ割りにされた一対のケースからなり、これらのケースに軸受を介してクランク軸１４が回動自在に支持され、クランク軸１４の長手方向が紙面の表裏方向に延びている。
シリンダ部１２は、クランクケース１１の上部に取付けられたシリンダブロック１６と、このシリンダブロック１６内に形成されたシリンダ穴１６ａに移動自在に挿入されたピストン１７と、このピストン１７に小端部１８ａがピストンピン１９を介して連結されるとともにクランク軸１４のクランクピン１４ａに大端部１８ｂが連結されたコネクティングロッド１８と、シリンダブロック１６の上端部に取付けられたシリンダヘッド２１と、このシリンダヘッド２１の上端開口部を塞ぐヘッドカバー２２とを有する。

シリンダブロック１６は、上部に冷却のためのウォータジャケット１６ｂがシリンダ穴１６ａを囲むように形成され、このシリンダブロック１６にヘッドガスケット２４を介してシリンダヘッド２１が取付けられている。ピストン１７の頂面とシリンダ穴１６ａの内周面とシリンダヘッド２１の下面との間には、燃焼室２５が形成されている。
シリンダヘッド２１は、鋳造により形成されたアルミニウム合金製のシリンダヘッド本体２６と、このシリンダヘッド本体２６に組付けられた可変動弁装置３０（可変動弁機構）とを有する。
シリンダヘッド本体２６は、燃焼室２５に開口して混合気を導入する吸気ポート２６ａと、燃焼室２５に開口して排気ガスを排出する排気ポート２６ｂと、後に詳述するカムシャフト３１を支持するために上方に突出成形された支持壁２６ｃとを備える。
ヘッドカバー２２は、シリンダヘッド本体２６及び可変動弁装置３０の上方を覆っている。ヘッドカバー２２の上部の前側には、点火プラグ用プラグキャップの挿入を案内するキャップガイド部材９８の上端が開口している。

図２は、可変動弁装置３０の要部を示す断面図である。図３は、ヘッドカバー２２を取り外した状態でシリンダヘッド２１を上方から見た平面図である。
図１〜図３を参照し、可変動弁装置３０は、シリンダヘッド本体２６の上部に回転自在に取付けられたカムシャフト３１と、カムシャフト３１の一対の吸気カム３２，３２に各バルブリフター３４を介して駆動されて吸気ポート２６ａの一対の燃焼室側開口を開閉する一対の吸気バルブ３３，３３と、この吸気バルブ３３，３３を閉じる方向に付勢する各バルブスプリング３５と、カムシャフト３１の第１排気カム３６に駆動される第１ロッカーアーム３８と、この第１ロッカーアーム３８に駆動されて排気ポート２６ｂの一方の燃焼室側開口を開閉する第１排気バルブ３９と、第１排気バルブ３９を閉じる方向に付勢するバルブスプリング（不図示）と、カムシャフト３１の第２排気カム４２（スライドカム）に駆動される第２ロッカーアーム４４と、この第２ロッカーアーム４４に駆動されて排気ポート２６ｂの他方の燃焼室側開口を開閉する第２排気バルブ４５（一方の排気バルブ）と、第２排気バルブ４５を閉じる方向に付勢するバルブスプリング４６とを備える。

シリンダヘッド本体２６の上部に設けられた一対の支持壁２６ｃ，２６ｃの上面に、一対のボルト４９，４９によってカムシャフトホルダー４０，４０が取り付けられることで、一対のカムシャフト支持部５０Ｌ，５０Ｒが構成され、カムシャフト３１は、両端部を支持壁２６ｃ，２６ｃとカムシャフトホルダー４０，４０とによって狭持されることで、回転自在に支持される。カムシャフト３１の一端には、クランク軸１４とカムシャフト３１とを接続するタイミングチェーン（不図示）が巻き掛けられるスプロケット６６が設けられおり、カムシャフト３１はクランク軸１４の半分の回転数で回転する。

第１排気カム３６及び第２排気カム４２は、カムシャフト３１上において、一対の吸気カム３２，３２の間に設けられている。
燃焼室２５の上部には、各吸気バルブ３３の傘部３３ａの着座面が形成された吸気バルブシート４７と、第１排気バルブ３９及び第２排気バルブ４５の傘部４５ａ（第１排気バルブ３９の傘部は不図示）の着座面が形成された排気バルブシート４８とが設けられている。
シリンダヘッド２１は、複数のボルト挿通穴１０１に挿通されるボルト（不図示）によってシリンダブロック１６に結合される。

各バルブリフター３４は、吸気カム３２に外面が押圧される底壁３４ａと、この底壁３４ａの外周縁から立ち上げられた周壁３４ｂとを有する有底筒状の部材である。底壁３４ａの内面には凸部３４ｃが形成され、この凸部３４ｃにシム５１を介して吸気バルブ３３の軸部３３ｂの端部が当てられている。吸気バルブ３３の軸部３３ｂには、コッター５４を介してリテーナー５３が固定され、このリテーナー５３によってバルブスプリング３５の一端部が支持されている。周壁３４ｂは、シリンダヘッド本体２６に設けられた筒部材５８の内周面に移動自在に嵌合されている。第１排気バルブ３９及び第２排気バルブ４５側にも吸気バルブ３３側と同様に、シム６１、リテーナー６２及びコッター６３が設けられる。

第１ロッカーアーム３８及び第２ロッカーアーム４４は、カムシャフト３１と平行に設けられてシリンダヘッド本体２６側に固定されるロッカーシャフト６５に揺動自在に支持されている。
第１ロッカーアーム３８は、カムシャフト３１側の一端にローラー３７を有し、他端に第１排気バルブ３９を押圧する押圧部３８ａを有し、ローラー３７が、第１排気カム３６のベース円部３６ａ（図４）及びカム山部３６ｂに当接して追従することで、ロッカーシャフト６５を中心に揺動する。第２ロッカーアーム４４は、カムシャフト３１側の一端にローラー４３を有し、他端に第２排気バルブ４５を押圧する押圧部４４ａを有し、ローラー４３が、第２排気カム４２のベース円部４２ａ（図４）及びカム山部４２ｂに当接して追従することで、ロッカーシャフト６５を中心に揺動する。

可変動弁装置３０では、第２排気カム４２をカムシャフト３１の軸線Ｃの方向にスライドさせて第２ロッカーアーム４４から逃がすことで第２排気バルブ４５の開弁動作を休止させるバルブ切り替え機構７０と、内燃機関１０の始動時に第２排気バルブ４５を開くことで圧縮行程のシリンダ内圧を低下させてクランキングに必要な力を軽減し、始動性を向上させるデコンプ機構７１とが設けられている。

図３に示すように、バルブ切り替え機構７０は、第２排気カム４２を軸線Ｃ方向にスライドさせる切り替え操作部７２を有している。切り替え操作部７２は、シリンダヘッド２１及びヘッドカバー２２の側面に複数のボルト７３で取付けられたソレノイドアクチュエータ７４と、ソレノイドアクチュエータ７４の作動を制御するＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７５とを有している。ソレノイドアクチュエータ７４は、カムシャフト３１の軸線Ｃに略一致する位置に配置される棒状のプランジャー７４Ａを有し、ソレノイドアクチュエータ７４がＥＣＵ７５に駆動されてプランジャー７４Ａがバルブ切り替え機構７０を軸線Ｃ方向に押圧することで第２排気カム４２がスライドされ、バルブ切り替え機構７０が切り替えられる。

図４は、カムシャフト３１の斜視図である。図５は、カムシャフト３１の断面図である。
図４及び図５に示すように、バルブ切り替え機構７０及びデコンプ機構７１は、カムシャフト３１に設けられている。
バルブ切り替え機構７０は、第２排気カム４２と、第２排気カム４２に対し同心で第２排気カム４２の内側に配置されるデコンプカム７６と、カムシャフト３１の回転の遠心力によって外周側に移動してデコンプカム７６に結合されるウェイトボール７７と、カムシャフト３１内に挿通され、ソレノイドアクチュエータ７４に駆動されて第２排気カム４２をスライドさせるプッシュロッド７８と、プッシュロッド７８を介して第２排気カム４２を第２ロッカーアーム４４から離れる側にスライドするように付勢するばね７９と、デコンプカム７６が第２排気カム４２に密着するように、ばね７９とは反対方向にデコンプカム７６を付勢するデコンプ用ばね８０とを有している。
デコンプ機構７１も同様に、第２排気カム４２と、デコンプカム７６と、ウェイトボール７７と、プッシュロッド７８と、ばね７９と、デコンプ用ばね８０とを備えて構成されている。

図６は、ウェイトボール７７が設けられた部分の断面図である。図７は、第２排気カム４２が第１排気カム３６側にスライドされた状態を示す断面図である。
図４〜図７に示すように、カムシャフト３１上において吸気カム３２と第１排気カム３６との間の区間には、周囲の部分よりも外径が小さく形成された第２排気カム支持軸８１が形成されており、第２排気カム４２は、第２排気カム支持軸８１に支持されて第２排気カム支持軸８１上をスライド可能である。

第２排気カム支持軸８１には、第２排気カム支持軸８１を貫通するとともに軸線Ｃ方向に延びる長孔８１ａが形成されている。長孔８１ａは、軸線Ｃに直交して第２排気カム支持軸８１を貫通している。
また、第２排気カム支持軸８１の外周部において、長孔８１ａと第１排気カム３６との間には、ウェイトボール７７が収容されるウェイト収容穴８１ｂが形成されている。ウェイト収容穴８１ｂは、第２排気カム支持軸８１の周方向に間隔をあけて複数形成されている。
ウェイトボール７７は、金属製のボールであり、カムシャフト３１の回転による遠心力の変化に応じて、ウェイト収容穴８１ｂ内をカムシャフト３１の径方向に移動する。

第２排気カム４２は、第２排気カム支持軸８１の外周部に軸線Ｃ方向に延びて形成されたスプライン部（不図示）にスプライン結合されており、軸線Ｃ方向にスライド可能、且つ、カムシャフト３１に対して相対回転不能に設けられている。
第２排気カム４２は、ベース円部４２ａ及びカム山部４２ｂが第２ロッカーアーム４４のローラー４３に当接する第１のスライド位置（図５参照）と、第２排気カム４２が第１排気カム３６側にスライドされてベース円部４２ａ及びカム山部４２ｂがローラー４３に当接しない第２のスライド位置（図７参照）との間をスライド可能である。
第２排気カム４２は、第２排気カム支持軸８１の外周部に嵌合する円筒部８２を有し、ベース円部４２ａ及びカム山部４２ｂは、円筒部８２の外周部に形成されている。

円筒部８２は、ベース円部４２ａ側からウェイト収容穴８１ｂ側に延びる円筒状のデコンプカム収容部８２ａを有している。デコンプカム収容部８２ａの内周部は、第２排気カム支持軸８１の外周部よりも大径に形成されており、デコンプカム収容部８２ａと第２排気カム支持軸８１との間にデコンプカム７６を収容可能である。また、円筒部８２には、軸線Ｃの方向に延びる長孔状のガイド孔８２ｂ（図４）が形成されている。ガイド孔８２ｂは、第１排気カム３６側に開放するとともに、ベース円部４２ａに重なる位置まで形成されている。

また、円筒部８２は、ベース円部４２ａ側からデコンプカム収容部８２ａの反対側に突出する円筒状の嵌合筒部８２ｃを有している。嵌合筒部８２ｃの内周部は、第２排気カム支持軸８１の外周部に摺接する。嵌合筒部８２ｃのデコンプカム収容部８２ａ側の端部には、ウェイトボール７７の一部分を収容可能なウェイト用切り欠き部８２ｄが複数形成されている。
嵌合筒部８２ｃの外周部には、ベース円部４２ａと同一形状の外周部を有するリング部材８３が設けられている。また、嵌合筒部８２ｃには、プッシュロッド７８が連結される一対のプッシュロッド連結孔８２ｅ，８２ｅが形成されている。

カムシャフト３１内には、ソレノイドアクチュエータ７４側の端から軸線Ｃ上を延びるロッド支持穴８４が形成されており、プッシュロッド７８は、ロッド支持穴８４に軸線Ｃ方向にスライド可能に収容されている。ロッド支持穴８４は閉じた底部８４ａを終端に有し、底部８４ａとプッシュロッド７８の一端に形成されたばね座部７８ａとの間には、ばね７９が設けられており、プッシュロッド７８は、ばね７９によって第２のスライド位置側にスライドするように付勢されている。プッシュロッド７８の他端には、カムシャフト３１の端から外側に突出してソレノイドアクチュエータ７４のプランジャー７４Ａの先端に当接する押圧部７８ｂが形成されている。

プッシュロッド７８は、軸線Ｃに直交して径方向外側に突出する一対のピン部８５，８５を有している。ピン部８５，８５は、第２排気カム支持軸８１の長孔８１ａを通って第２排気カム支持軸８１の外側に突出し、ピン部８５，８５の先端は第２排気カム４２のプッシュロッド連結孔８２ｅ，８２ｅに嵌合する。また、プッシュロッド７８は、ピン部８５，８５が長孔８１ａに嵌合して位置を規制されることで、長孔８１ａに沿って軸線Ｃ方向のみにスライド可能であり、カムシャフト３１の回転方向には回動不能である。
すなわち、プッシュロッド７８は、ピン部８５，８５によって第２排気カム４２に連結され、プッシュロッド７８がソレノイドアクチュエータ７４によって軸線Ｃ方向にスライドされることで、第２排気カム４２は第２排気カム支持軸８１上を軸線Ｃ方向にスライドする。

デコンプカム７６は、第２排気カム４２と第１排気カム３６との間に配置されている。デコンプカム７６は、第２排気カム支持軸８１の外周部に嵌合する円筒部８６を有し、円筒部８６の内周部が第２排気カム支持軸８１の外周部の上記スプライン部にスプライン結合することで、軸線Ｃ方向にスライド可能、且つ、カムシャフト３１に対して相対回転不能に設けられている。円筒部８６の外周部８６ａは、デコンプカム収容部８２ａの内周部の径よりも小径に形成されており、円筒部８６は、デコンプカム収容部８２ａ内を軸線Ｃ方向にスライド可能である。

円筒部８６の第１排気カム３６側の端部には、外周部８６ａよりも小径のばね受け部８６ｂが形成されている。デコンプ用ばね８０は、ばね受け部８６ｂと第１排気カム３６の側壁との間に圧縮された状態で配置されており、デコンプカム７６は、デコンプ用ばね８０によって、デコンプカム７６をデコンプカム収容部８２ａに収容する方向、すなわち、第１のスライド位置側へスライドするように付勢されている。デコンプ用ばね８０は、ばね７９よりも弱い付勢力に設定されている。
円筒部８６の第２排気カム４２側の端部の内周部には、ウェイトボール７７の一部分を収容可能なウェイト結合部８６ｃが形成されている。ウェイト結合部８６ｃは、円筒部８６の内周部に設けられた切り欠き部であり、複数のウェイトボール７７の位置に対応して複数箇所に形成されている。

デコンプカム７６の円筒部８６の外周部８６ａには、径方向外側に突出するデコンプ用カム山８７（図４）が形成されている。デコンプ用カム山８７は、第２排気カム４２のベース円部４２ａよりも外側に突出する高さに形成されている。デコンプ用カム山８７は、第２排気カム４２のガイド孔８２ｂに嵌合されており、ガイド孔８２ｂに沿ってスライド可能である。

可変動弁装置３０では、内燃機関１０の運転状況に合わせて、バルブ切り替え機構７０によって可変動弁装置３０が３つの位置状態のいずれかに切り替えられる。詳細には、可変動弁装置３０は、内燃機関１０の始動時に用いられる始動位置と、内燃機関１０のエンジン回転数が低速及び中速域の際に用いられる１バルブ位置と、内燃機関１０のエンジン回転数が高速域の際に用いられる２バルブ位置とのいずれかの位置に切り替えられる。

図４〜図６に示すように、可変動弁装置３０の上記始動位置では、ソレノイドアクチュエータ７４がオンにされ、ソレノイドアクチュエータ７４がばね７９に抗してプッシュロッド７８を押圧することで、第２排気カム４２は第１のスライド位置にスライドされ、デコンプカム７６はデコンプ用ばね８０に付勢されて第２排気カム４２内に収容されており、デコンプ用カム山８７は、ベース円部４２ａから外側に突出する。この始動位置では、第２排気カム４２は第２ロッカーアーム４４のローラー４３に当接する位置にあり、クランキングの際には、第２排気バルブ４５がデコンプ用カム山８７によって第２ロッカーアーム４４を介して開かれるため、容易に内燃機関１０を始動させることができる。
また、上記始動位置では、ウェイト収容穴８１ｂは、デコンプカム７６の円筒部８６によって一部を塞がれており、ウェイトボール７７は、カムシャフト３１が回転したとしてもウェイト収容穴８１ｂから外側には突出しない。

図７に示すように、可変動弁装置３０の上記１バルブ位置では、ソレノイドアクチュエータ７４がオフにされ、プッシュロッド７８は、ばね７９の付勢力によって押圧され、第２排気カム４２は第２のスライド位置にスライドされ、デコンプカム７６は、第２排気カム４２と共に第２のスライド位置側にスライドされてデコンプカム収容部８２ａに収容されている。この１バルブ位置では、第２排気カム４２は、第２ロッカーアーム４４のローラー４３から外れてローラー４３に当接しない位置にあり、第２排気バルブ４５は閉じられて休止状態とされ、排気バルブは第１排気バルブ３９のみが駆動される。また、１バルブ位置では、デコンプカム７６もスライドされており、デコンプ用カム山８７はローラー４３に当接しない。

また、上記１バルブ位置では、第２排気カム４２のウェイト用切り欠き部８２ｄ及びデコンプカム７６のウェイト結合部８６ｃは、ウェイト収容穴８１ｂを覆う位置で合わさることで半球状のウェイト収容部８８を形成する。ウェイトボール７７は、カムシャフト３１の回転の遠心力によってウェイト収容穴８１ｂ内を径方向外側へ移動し、第２排気カム支持軸８１から略半分だけ突出した状態でウェイト収容部８８に収容される。
また、上記１バルブ位置では、第２排気カム４２のリング部材８３が第２ロッカーアーム４４のローラー４３に当接しており、ローラー４３は、ベース円部４２ａと同一形状のリング部材８３に追従する。このため、第２排気バルブ４５を休止状態にしている場合において、第２ロッカーアーム４４をリング部材８３で押さえておくことができ、第２ロッカーアーム４４の揺動による音の発生を防止できる。
内燃機関１０の運転が停止している状態では、ソレノイドアクチュエータ７４はオフの状態にあるため、可変動弁装置３０は、内燃機関１０の運転停止状態では上記１バルブ位置に位置している。

図８は、可変動弁装置３０の２バルブ位置の状態を示す断面図である。
図８に示すように、可変動弁装置３０の上記２バルブ位置では、ソレノイドアクチュエータ７４がオンにされ、ソレノイドアクチュエータ７４がばね７９に抗してプッシュロッド７８を押圧することで、第２排気カム４２は第１のスライド位置にスライドされる。また、２バルブ位置では、カムシャフト３１の回転の遠心力によって、ウェイトボール７７がデコンプカム７６のウェイト結合部８６ｃに結合されており、デコンプカム７６は、ウェイトボール７７によって、上記１バルブ位置と同一の位置に位置するように位置を規制されている。すなわち、２バルブ位置では、上記１バルブ位置の状態から、第２排気カム４２のみが第１のスライド位置にスライドされ、デコンプカム７６は、第２排気カム４２から分離されて上記１バルブ位置の状態のまま残る。この２バルブ位置では、第１排気カム３６及び第２排気カム４２によって、第１排気バルブ３９及び第２排気バルブ４５が両方駆動され、デコンプ用カム山８７は第２ロッカーアーム４４から外れている。

このように、カムシャフト３１の回転の遠心力によって作動するウェイトボール７７によってデコンプカム７６の位置を規制するため、簡単な構成でデコンプ機構７１を設けることができ、カムシャフト３１の軸内にバルブ切り替え機構７０のプッシュロッド７８を設ける構成であっても、容易にデコンプ機構７１を設けることができる。
上記２バルブ位置では、デコンプカム７６は、第２排気カム４２から完全に分離されてはおらず、デコンプカム７６のウェイト結合部８６ｃ側の端部は、デコンプカム収容部８２ａに収納されている。このため、デコンプカム７６がスライドする際に第２排気カム４２に引っ掛かることを防止でき、可変動弁装置３０を確実に作動させることができる。

次に、可変動弁装置３０の動作を説明する。
運転者によって自動二輪車（不図示）の主電源が入れられると、ＥＣＵ７５は、ソレノイドアクチュエータ７４を駆動してプッシュロッド７８を押圧し、可変動弁装置３０を上記始動位置（図４〜図６参照）に位置させ、運転者によるスターターボタンの操作に応じてスターターモーター（不図示）を駆動して内燃機関１０をクランキングし、内燃機関１０を始動させる。内燃機関１０の始動時には、デコンプカム７６によって第２排気バルブ４５が開かれるため、容易に内燃機関１０を始動できる。

内燃機関１０が始動し、内燃機関１０の回転数が第１の所定の回転数に達すると、ＥＣＵ７５は、ソレノイドアクチュエータ７４への通電をオフにし、ばね７９の付勢力によって、可変動弁装置３０を、内燃機関１０の低回転域及び中回転域に適した上記１バルブ位置（図４〜図６参照）に位置させる。この１バルブ位置では、カムシャフト３１の回転の遠心力によって、ウェイトボール７７がウェイト収容部８８に結合する。ここでは、上記第１の所定の回転数は、一例として、アイドリング回転数であり、１５００ｒｐｍである。
内燃機関１０の回転数が上記第１の所定の回転数よりも高い第２の所定の回転数（一例として６０００ｒｐｍ）に達すると、ＥＣＵ７５は、ソレノイドアクチュエータ７４を駆動してプッシュロッド７８を押圧し、デコンプカム７６を上記１バルブ位置の位置に残したまま、第２排気カム４２のみを第１のスライド位置に戻し、可変動弁装置３０を、内燃機関１０の高回転域に適した上記２バルブ位置（図８参照）に位置させる。

ウェイトボール７７がデコンプ用ばね８０に抗してデコンプカム７６を上記１バルブ位置の位置に規制可能な遠心力は、上記第２の所定の回転数よりも低い内燃機関１０の回転数で得られるように設定されている。
内燃機関１０の回転数が高回転域から上記第２の所定の回転数よりも低い中回転域に低下すると、ＥＣＵ７５は、ソレノイドアクチュエータ７４への通電をオフにして、可変動弁装置３０を上記２バルブ位置から上記１バルブ位置に変更する。この際、デコンプカム７６は、ウェイトボール７７によって上記１バルブ位置の位置に規制されており、デコンプ用ばね８０の付勢力がばね７９に及ばないため、上記２バルブ位置から上記１バルブ位置に速やかに切り替えることができる。

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、可変動弁装置３０は、第２排気カム４２に対し同心で第２排気カム４２のデコンプカム収容部８２ａの内側に配置され、ばね７９によるプッシュロッド７８の付勢力によって第２排気カム４２と共にカムシャフト３１の軸線Ｃ方向にスライド可能なデコンプカム７６と、カムシャフト３１の回転数に対応してデコンプカム７６に結合し、プッシュロッド７８の付勢力に抗してデコンプカム７６を保持することで、デコンプカム７６を第２排気カム４２から分離させるウェイトボール７７とを備えたため、ウェイトボール７７によってデコンプカム７６を分離させて可変動弁装置３０を切り替えでき、カムシャフト３１の軸心に設けられるプッシュロッド７８によって第２排気カム４２をスライドさせる可変動弁装置３０であっても、デコンプ機構７１を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。

また、デコンプカム７６のスライドを規制するスライド規制部材は、カムシャフト３１のウェイト収容穴８１ｂに設けられカムシャフト３１の径方向に移動可能なウェイトボール７７であるため、カムシャフト３１の回転による遠心力によってウェイトボール７７を作動させることができ、デコンプ機構７１を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。
また、ウェイトボール７７は、カムシャフト３１の周方向に複数設けられるため、デコンプカム７６を確実に支持でき、デコンプカム７６を確実に作動させることができる。

さらに、プッシュロッド７８には、カムシャフト３１に設けられた長孔８１ａ内を動くピン部８５，８５が設けられ、第２排気カム４２は、ピン部８５，８５を介してスライド操作されるため、簡単且つコンパクトな構成で第２排気カム４２をスライドさせることができる。
また、第２排気カム４２のベース円部４２ａの形状に形成されたリング部材８３が、第２排気バルブ４５が休止した状態において第２ロッカーアーム４４のローラー４３に当接するため、第２ロッカーアーム４４をリング部材８３で押さえることができ、第２排気バルブ４５の休止時の第２ロッカーアーム４４の揺動を規制できる。

また、内燃機関１０の始動時には、第２排気カム４２及びデコンプカム７６が一体で第２排気バルブ４５を駆動することで、内燃機関１０を容易に始動でき、カムシャフト３１が第１の所定の回転数に達した際には、プッシュロッド７８によって第２排気カム４２及びデコンプカム７６はスライドされて第２排気バルブ４５を休止状態にでき、第１の所定の回転数よりも高い第２の所定の回転数に達した際には、プッシュロッド７８によって第２排気カム４２は元の位置にスライドされ、デコンプカム７６はウェイトボール７７で位置を規制され、第２排気カム４２によって第２排気バルブ４５を駆動して両方の第１排気バルブ３９及び第２排気バルブ４５を駆動でき、第２排気バルブ４５の動作を休止可能な可変動弁装置３０において、デコンプ機構７１を簡単な構造でコンパクトに設けることができる。

なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記の実施の形態では、ウェイトボール７７はボールであるものとして説明したが、例えば、スライド規制部材として、ウェイトボール７７に替えてローラー状のウェイトを用いても良い。
また、上記の実施の形態では、可変動弁装置３０は、第２排気カム４２をスライドさせて第２排気バルブ４５の開弁動作を休止させるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スライドする第２排気カムに、内燃機関の高回転用のカム形状及び低回転用のカム形状を設け、第２排気カムをスライドさせることで、運転状態に応じてカム形状を切り替える構成であっても良い。

１０ 内燃機関
２１ シリンダヘッド
３０ 可変動弁装置（可変動弁機構）
３１ カムシャフト
３９ 第１排気バルブ（排気バルブ）
４２ 第２排気カム（スライドカム）
４２ａ ベース円部（ベース円）
４４ 第２ロッカーアーム（ロッカーアーム）
４５ 第２排気バルブ（排気バルブ、一方の排気バルブ）
７６ デコンプカム
７７ ウェイトボール（スライド規制部材、ウェイト）
７８ プッシュロッド
８１ａ 長孔
８２ 円筒部
８３ リング部材
８５ ピン部（ピン部材）
Ｃ 軸線（カムシャフトの軸）

Claims (6)

1. ２つの排気バルブ（３９，４５）を備えた内燃機関（１０）のシリンダヘッド（２１）に設けられるカムシャフト（３１）と、当該カムシャフト（３１）の外周に設けられ一方の前記排気バルブ（４５）を駆動するとともに、前記カムシャフト（３１）の軸心に配置されるプッシュロッド（７８）によって、前記カムシャフト（３１）の軸（Ｃ）方向にスライド可能なスライドカム（４２）とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、
   前記スライドカム（４２）に対し同心で前記スライドカム（４２）の内側に配置され、前記プッシュロッド（７８）の付勢力によって前記スライドカム（４２）と共に前記カムシャフト（３１）の軸（Ｃ）方向にスライド可能なデコンプカム（７６）と、前記カムシャフト（３１）の回転数に対応して前記デコンプカム（７６）に結合し、前記プッシュロッド（７８）の付勢力に抗して前記デコンプカム（７６）を保持することで、前記デコンプカム（７６）を前記スライドカム（４２）から分離させるスライド規制部材（７７）とを備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
2. 前記スライド規制部材（７７）は、前記カムシャフト（３１）内に設けられ前記カムシャフト（３１）の径方向に移動可能なウェイト（７７）であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
3. 前記ウェイト（７７）は、前記カムシャフト（３１）の周方向に複数設けられることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の可変動弁機構。
4. 前記プッシュロッド（７８）は前記カムシャフト（３１）内に挿通され、前記プッシュロッド（７８）には、前記カムシャフト（３１）に設けられた長孔（８１ａ）内を動くピン部材（８５）が設けられ、前記スライドカム（４２）は、前記ピン部材（８５）を介してスライド操作されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁機構。
5. 前記スライドカム（４２）は、当該スライドカム（４２）のベース円（４２ａ）の形状に形成されたリング部材（８３）を有し、前記スライドカム（４２）がスライドされて前記一方の排気バルブ（４５）が休止した状態では、前記リング部材（８３）は、前記一方の排気バルブ（４５）を駆動するロッカーアーム（４４）に当接することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁機構。
6. 前記内燃機関（１０）の始動時には、前記スライドカム（４２）及び前記デコンプカム（７６）は一体で一方の前記排気バルブ（４５）を駆動し、前記カムシャフト（３１）が第１の所定の回転数に達した際には、前記プッシュロッド（７８）によって前記スライドカム（４２）及び前記デコンプカム（７６）はスライドされて一方の前記排気バルブ（４５）は休止状態とされ、前記第１の所定の回転数よりも高い第２の所定の回転数に達した際には、前記プッシュロッド（７８）によって前記スライドカム（４２）は元の位置にスライドされ、前記デコンプカム（７６）は前記スライド規制部材（７７）で位置を規制され、前記スライドカム（４２）によって一方の前記排気バルブ（４５）が駆動されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。

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