JP2015224578A - エンジン及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、デコンプ機構がカム軸の両端部の間の位置に配置されているエンジンにおいて、ピボットピンの配置の自由度を向上させると共に、エンジンのコンパクト化を図ることにある。【解決手段】デコンプ機構は、フランジと、ピボットピンと、ウェイトと、デコンプカムと、を含む。フランジは、カム軸と別体であり、カム軸に圧入される。ピボットピンは、フランジに取り付けられる。ウェイトは、ピボットピンを介してフランジに対して閉状態と開状態との間で回転可能に支持される。デコンプカムは、ウェイトの回転に応じて、動弁機構に接触する状態と、動弁機構と接触しない状態とに切り換わる。【選択図】図６

Description

本発明は、デコンプレション機構（以下、「デコンプ機構」と呼ぶ）を備えるエンジン及び車両に関する。

エンジンを始動させる際、始動が完了するまではエンジンを外力によって回転させる必要がある。例えば、セルモーターで回転させるものや、キックスターターで回転させるものがある。一方、エンジンの圧縮工程においては、シリンダ内の空気が圧縮されるため、回転の抵抗が増加する。このような抵抗を低減するため、外力によってエンジンを回転させているときの圧縮工程においてシリンダ内の圧力を低減させるためのデコンプ機構が知られている。

例えば、特許文献１に開示されているエンジンのデコンプ機構は、ウェイトの回転により作動状態と解除状態とに切り替わるデコンプカムを有している。このデコンプ機構は、カムチェーンのスプロケットに支持されている。このため、デコンプ機構を含むカム軸が軸方向に大きくなるという問題がある。

特許文献２に開示されているエンジンでは、デコンプ機構がカム軸の両端部の間の位置に配置されている。デコンプ機構はウェイトとデコンプカムとを有しており、ウェイトは、支持軸によってカム軸に対して回転可能に支持されている。デコンプカムとウェイトとはピンによって接続されており、ウェイトが支持軸を中心に回転することで、ピンがデコンプカムを回転させる。

特許文献２のデコンプ機構では、カム軸の両端の間のスペースを有効利用することができる。このため、カム軸の外にデコンプ機構が配置される場合に比べて、デコンプ機構を含むカム軸を軸方向にコンパクトにできる場合がある。

特開２００８−１２８１７１号 特開２００８−６４０８３号

特許文献２のデコンプ機構では、ウェイトの支持軸がカム軸の排気カムに取り付けられている。この場合、排気カムにおいて支持軸が取り付けられる部分は、取付強度の観点から、排気カムの外周面と内周面とのそれぞれから、ある程度の距離をおいて配置することが好ましい。しかし、排気カムの基礎円部は径方向の寸法が小さいため、支持軸の取付位置が制約される。

これに対して、排気カムのカム山部は、基礎円部と比べて径方向の寸法が大きいため、径方向においては支持軸の取付位置の自由度が高い。しかし、一般的に、排気カムの周方向において、カム山部の範囲は、基礎円部の範囲と比べて小さい。このため、排気カムの周方向においては支持軸の取付位置が制約される。

上述のような支持軸の配置の制約は、排気カムを大きくすることで解消することができる。しかし、排気カムが大きくなると、カム軸及び動弁機構が大きくなる。また、カム軸及び動弁機構が大きくなることにより、それらの動作範囲も大きくなる。その結果、デコンプ機構がカム軸の両端部の間の位置に配置されても、エンジンが大型化してしまう。

本発明の課題は、デコンプ機構がカム軸の両端部の間の位置に配置されているエンジンにおいて、ピボットピンの配置の自由度を向上させると共に、エンジンのコンパクト化を図ることにある。

本発明の一態様に係るエンジンは、シリンダヘッドと、排気弁と、動弁機構と、カム軸と、ベアリングと、デコンプ機構と、を備える。排気弁は、シリンダヘッドに収容される。動弁機構は、排気弁を開閉する。カム軸は、動弁機構に接触することで、動弁機構を駆動する。ベアリングは、カム軸を回転可能にシリンダヘッドに支持する。デコンプ機構は、カム軸の軸線方向における両端部の間に配置される。デコンプ機構は、フランジと、ピボットピンと、ウェイトと、デコンプカムと、を含む。フランジは、カム軸と別体であり、カム軸に圧入される。ピボットピンは、フランジに取り付けられる。ウェイトは、ピボットピンを介してフランジに対して閉状態と開状態との間で回転可能に支持される。デコンプカムは、ウェイトの回転に応じて、動弁機構に接触する状態と、動弁機構と接触しない状態とに切り換わる。

本態様に係るエンジンでは、フランジがカム軸に圧入されるので、圧入時にカム軸に対するフランジの周方向の位置を自由に設定することができる。また、フランジはカム軸と別体であるので、フランジが大きくなっても、カム軸、動弁機構、及びこれらの動作範囲が大きくなることを抑えることができる。そのため、エンジンをコンパクト化しながら、ピボットピンの配置の自由度を向上させることができる。

好ましくは、デコンプカムは、フランジに支持されている。この場合、ウェイトとデコンプカムとの両方がフランジに支持されるため、カム軸に対してフランジの位置を変更するだけで、ウェイトとデコンプカムとの相対位置を変えずに、カム軸に対するウェイト及びデコンプカムの位置を変更することができる。

好ましくは、カム軸の径方向から見て、ウェイトの一部がフランジと重なる。この場合、デコンプ機構を含むカム軸を軸線方向にコンパクトにできる。

好ましくは、ウェイトの重心は、カム軸の軸線方向から見て、第１領域に配置される。カム軸の軸線方向から見て、カム軸の回転中心とウェイトの回転中心とを通る直線を縦軸とする。縦軸と直交しカム軸の回転中心を通る直線を横軸とする。縦軸に平行な方向のうちカム軸の回転中心からウェイトの回転中心に向かう方向を第１縦方向とする。横軸に平行な方向のうちの一方を第１横方向とする。第１領域は、横軸に対して第１縦方向、且つ、縦軸に対して第１横方向に位置する。ウェイトは、カム軸の軸線方向から見て、第１領域に配置される第１部分を含む。カム軸の径方向から見て、第１部分の少なくとも一部は、フランジと重なる。

この場合、ウェイトの重心をカム軸の回転中心から離すことができる。従って、カム軸の回転速度が同じであればウェイトにかかる遠心力が大きくなる。これによりバネ力を大きくすることができるので、設定回転数を上昇させること無く重力によるウェイトの開きを抑制することができる。

好ましくは、デコンプ機構は、ウェイトを開状態から閉状態に戻るように付勢する戻しバネをさらに含む。ウェイト又はフランジは、戻しバネを収容する収容部を含む。この場合、収容部をウェイト又はフランジの外に設ける場合と比べて、デコンプ機構を含むカム軸をコンパクトにできる。

好ましくは、収容部は、ウェイト又はフランジの表面からカム軸の軸線方向に凹んだ形状を有する。この場合、デコンプ機構を含むカム軸を軸線方向にコンパクトにすることができる。

好ましくは、フランジは、戻しバネの端部に係止する係止部を含む。係止部は、フランジに一体的に成型される。この場合、戻しバネの端部を係止するための形状をフランジに加工するよりも、デコンプ機構の製造を容易にすることができる。

好ましくは、カム軸の軸線方向から見て、フランジの外形は、ベアリングの外形よりも大きい。この場合、フランジが大きいので、ピボットピンの配置の自由度を向上することができる。

好ましくは、カム軸は、動弁機構に接触する排気カムを含む。排気カムは、基礎円よりも外方に突出するカム山部を含む。ピボットピンの少なくとも一部は、カム軸の軸線方向から見て、カム山部と重ならない。この場合、排気カムと別体のフランジにピボットピンが取り付けられるので、カム山部と重ならないような位置にピボットピンを配置することができる。

本発明の他の態様に係る車両は、上述のエンジンを備える。

本発明によれば、デコンプ機構がカム軸の両端部の間の位置に配置されているエンジンにおいて、ピボットピンの配置の自由度を向上させると共に、エンジンのコンパクト化を図ることができる。

車両の側面図である。 エンジンの一部の断面図である。 カム軸に垂直な平面におけるシリンダヘッドの断面図。 カム軸組立体の拡大断面図である。 カム軸組立体の斜視図である。 カム軸組立体の分解図である。 閉状態のウェイトを示す図である。 開状態のウェイトを示す図である。 排気カムの拡大図である。 カム軸組立体の側面図である。 カム軸線方向から見たカム軸組立体を示す図である。 カム軸線方向から見たウェイトを示す図。 ウェイトの斜視図である。 図１０の矢印XIVの方向から見たカム軸組立体の側面図である。 カム軸線方向から見たフランジとウェイトと戻しバネとを示す図である。 ヘッドカバーが取り外された状態のシリンダヘッドを示す図である。

以下、実施形態に係る車両１について図面を参照して説明する。図１は、車両１の側面図である。車両１は、スクーター型のモーターサイクルである。車両１は、車両本体２と、前輪３と、後輪４と、ハンドル５と、シート６と、を含む。車両本体２は、フラットフートボード２ａを含む。車両本体２は、前輪３と後輪４とを支持している。ハンドル５とシート６とは、車両本体２に取り付けられている。フラットフートボード２ａは、シート６の前方且つ下方に配置されている。

車両１は、実施形態にかかるエンジン７を含む。図２は、エンジン７の一部の断面図である。図２に示すように、エンジン７は、クランク軸１１と、クランクケース１２と、シリンダボディ１３と、シリンダヘッド１４と、ヘッドカバー１９とを含む。シリンダボディ１３は、クランクケース１２に接続されている。シリンダボディ１３は、クランクケース１２と一体であってもよく、或いは別体であってもよい。シリンダボディ１３はピストン１５を収容している。ピストン１５は、コンロッド１６を介してクランク軸１１に連結されている。クランク軸１１は、トランスミッション８に接続されている。

シリンダヘッド１４は、シリンダボディ１３に接続されている。シリンダヘッド１４は、燃焼室１７を含む。シリンダヘッド１４には、点火プラグ１８が取り付けられている。点火プラグ１８の先端部は、燃焼室１７に臨んで配置されている。ヘッドカバー１９は、シリンダヘッド１４に取り付けられている。

エンジン７は、動弁機構２５とカム軸２６とを含む。動弁機構２５とカム軸２６とは、シリンダヘッド１４に収容されている。カム軸２６は、動弁機構２５に接触することで、動弁機構２５を駆動する。

カム軸２６は、シリンダヘッド１４に支持されている。シリンダヘッド１４は、第１支持壁１４１と第２支持壁１４２とを含む。第１支持壁１４１と第２支持壁１４２とは、カム軸２６の軸線方向（以下、「カム軸線方向」と呼ぶ）に並んで配置されている。第１支持壁１４１は、カム軸２６を支持している。第１支持壁１４１は、第１ベアリング２７を介してカム軸２６を支持している。第２支持壁１４２は、カム軸２６を支持している。第２支持壁１４２は、第２ベアリング２８を介してカム軸２６を支持している。第１ベアリング２７と第２ベアリング２８とは、カム軸２６を回転可能にシリンダヘッド１４に支持している。第１ベアリング２７の外径は、第２ベアリング２８の外径よりも大きい。なお、第１支持壁１４１は、第１ベアリング２７を介さずにカム軸２６を支持してもよい。第２支持壁１４２は、第２ベアリング２８を介さずにカム軸２６を支持してもよい。

カム軸２６は、第１カム軸端部２６１と第２カム軸端部２６２とを含む。第１ベアリング２７は、カム軸線方向において第２カム軸端部２６２よりも第１カム軸端部２６１の近くに配置される。第２ベアリング２８は、カム軸線方向において第１カム軸端部２６１よりも第２カム軸端部２６２の近くに配置される。

カム軸２６とクランク軸１１とには、カムチェーン２９が巻回されている。詳細には、カム軸２６には、第１スプロケット３１が取り付けられている。第１スプロケット３１は、第１カム軸端部２６１に取り付けられている。クランク軸１１には、第２スプロケット３２が取り付けられている。カムチェーン２９は、第１スプロケット３１と第２スプロケット３２とに巻回されている。

クランク軸１１の回転が、カムチェーン２９を介してカム軸２６に伝達されることにより、カム軸２６が回転する。カム軸２６は、吸気カム２６３と排気カム２６４とを含む。吸気カム２６３と排気カム２６４とは、カム軸線方向に並んで配置されている。カム軸２６が回転することにより、吸気カム２６３と排気カム２６４とが回転する。吸気カム２６３と排気カム２６４とは、動弁機構２５に接触しており、吸気カム２６３と排気カム２６４とが回転することによって、動弁機構２５が駆動される。

図３は、カム軸２６に垂直な平面におけるシリンダヘッド１４の断面図である。図３に示すように、エンジン７は、排気弁２３と吸気弁２４とを含む。シリンダヘッド１４は、燃焼室１７に連通する吸気ポート２１と排気ポート２２とを含む。排気弁２３と吸気弁２４とは、シリンダヘッド１４に収容されている。吸気弁２４は、吸気ポート２１を開閉する。排気弁２３は、排気ポート２２を開閉する。動弁機構２５は、吸気弁２４と排気弁２３とを開閉する。

吸気弁２４には、吸気弁スプリング２４１が取り付けられている。吸気弁スプリング２４１は、吸気弁２４が吸気ポート２１を閉じる方向に吸気弁２４を付勢している。排気弁２３には、排気弁スプリング２３１が取り付けられている。排気弁スプリング２３１は、排気弁２３が排気ポート２２を閉じる方向に排気弁２３を付勢している。

動弁機構２５は、排気ロッカー軸３３と排気ロッカーアーム３４とを含む。排気ロッカー軸３３は、カム軸２６と平行に配置されている。排気ロッカー軸３３は、シリンダヘッド１４に支持されている。排気ロッカーアーム３４は、排気ロッカー軸３３を中心に揺動可能に排気ロッカー軸３３に支持されている。排気ロッカーアーム３４は、排気弁２３を動作可能に設けられる。排気ロッカーアーム３４は、アーム本体３４１と、排気ローラー３４２と、排気弁押圧部３４３とを含む。

アーム本体３４１は排気ロッカー軸３３に揺動可能に支持されている。アーム本体３４１の一端は、排気ローラー３４２を回転可能に支持している。アーム本体３４１の他端は、排気弁押圧部３４３を支持している。排気ローラー３４２は、排気カム２６４に接触しており、排気カム２６４の回転によって回転する。排気弁押圧部３４３の先端は、排気弁２３のステムエンド２３２に対向している。

排気カム２６４によって排気ローラー３４２が押し上げられると、排気ロッカーアーム３４が揺動することにより、排気弁押圧部３４３が排気弁２３のステムエンド２３２を押し下げる。これにより、排気弁２３が押し下げられて排気ポート２２を開く。排気カム２６４によって排気ローラー３４２が押し上げられていないときには、排気弁スプリング２３１によって排気弁２３が押し上げられて排気ポート２２を閉じる。

動弁機構２５は、吸気ロッカー軸３５と吸気ロッカーアーム３６とを含む。吸気ロッカー軸３５は、カム軸２６と平行に配置されている。吸気ロッカー軸３５は、シリンダヘッド１４に支持されている。吸気ロッカーアーム３６は、吸気ロッカー軸３５を中心に揺動可能に吸気ロッカー軸３５に支持されている。吸気ロッカーアーム３６は、吸気弁２４を動作可能に設けられる。吸気ロッカーアーム３６は、アーム本体３６１と、吸気ローラー３６２と、吸気弁押圧部３６３と、を含む。

アーム本体３６１は、吸気ロッカー軸３５に揺動可能に支持されている。アーム本体３６１の一端は、吸気ローラー３６２を回転可能に支持している。アーム本体３６１の他端は、吸気弁押圧部３６３を支持している。吸気ローラー３６２は、吸気カム２６３に接触しており、吸気カム２６３の回転によって回転する。吸気弁押圧部３６３の先端は、吸気弁２４のステムエンド２４２に対向している。

吸気カム２６３によって吸気ローラー３６２が押し上げられると、吸気ロッカーアーム３６が揺動することにより、吸気弁押圧部３６３が吸気弁２４のステムエンドを押し下げる。これにより、吸気弁２４が押し下げられて吸気ポート２１を開く。吸気カム２６３によって吸気ローラー３６２が押し上げられていないときには、吸気弁スプリング２４１によって吸気弁２４が押し上げられて吸気ポート２１を閉じる。

図２に示すように、エンジン７は、デコンプ機構４０を含む。図４は、カム軸２６とデコンプ機構４０と第１ベアリング２７との組立体（以下、「カム軸組立体」と呼ぶ）の拡大図である。デコンプ機構４０は、カム軸線方向において第１カム軸端部２６１と第２カム軸端部２６２との間に配置される。デコンプ機構４０は、シリンダヘッド１４の第１支持壁１４１と第２支持壁１４２との間に配置される。

図５は、カム軸組立体の斜視図である。図６は、カム軸組立体の分解図である。図５及び図６に示すように、デコンプ機構４０は、フランジ４１と、ウェイト４２と、デコンプカム４３と、デコンプピン４４と、戻しバネ４５と、を含む。

図６に示すように、フランジ４１は、カム軸２６と別体であり、カム軸２６に固定されている。詳細には、フランジ４１は、孔４１１を含む。フランジ４１の孔４１１にはカム軸２６が挿入されており、フランジ４１はカム軸２６に圧入により固定されている。フランジ４１は、カム軸線方向において、ウェイト４２と排気カム２６４との間に配置される。

フランジ４１は、第１凸部４１２と第２凸部４１３とを含む。第１凸部４１２には、ピボットピン４６が取り付けられている。第２凸部４１３には孔４１４が設けられている。第２凸部４１３の孔４１４には、デコンプカム４３が挿入される。

ウェイト４２は、カム軸線方向において、第１ベアリング２７とフランジ４１との間に配置される。ウェイト４２は、カム軸２６に対して閉状態と開状態との間で回転可能に支持されている。

図７及び図８は、図４におけるＡ−Ａ断面図である。図７は、閉状態のウェイト４２を示している。図８は、開状態のウェイト４２を示している。

デコンプカム４３は、フランジ４１に回転可能に支持されている。詳細には、ウェイト４２は、ピボットピン４６を介してフランジ４１に回転可能に支持されている。ウェイト４２は、ピボットピン４６を中心に回転することにより、閉状態と開状態とに切り換わる。

デコンプカム４３は、デコンプピン４４を介してウェイト４２と接続されている。これにより、デコンプカム４３は、ウェイト４２の回転に応じて回転する。

詳細には、図４及び図６に示すように、デコンプカム４３は、ヘッド部４３１と軸部４３２とを含む。軸部４３２は、フランジ４１の孔４１４に挿入されている。ヘッド部４３１は、フランジ４１とウェイト４２との間に配置される。ヘッド部４３１の外径は、フランジ４１の孔４１４の内径よりも大きい。ヘッド部４３１は、溝部４３３を含む。溝部４３３は、ヘッド部４３１の端面から凹んだ形状を有する。溝部４３３は、ヘッド部４３１の外周面からヘッド部４３１の内方に向けて延びている。デコンプピン４４の端部は、溝部４３３内に配置されている。なお、本実施形態において、内方とは、径方向における内方を意味するものとする。また、外方とは、径方向における外方を意味するものとする。

軸部４３２は、カム部４３４を含む。排気カム２６４は、凹部２６５を含む、凹部２６５は、排気カム２６４の外周面から排気カム２６４の内方に凹んだ形状を有する。図９は、排気カム２６４の拡大図である。図１０は、カム軸組立体の側面図である。

カム部４３４は、排気カム２６４の凹部２６５内に配置される。カム部４３４の断面は、一部が切り欠かれた円形の形状を有する。上述したように、デコンプカム４３は、ウェイト４２の回転に応じて回転する。図９（Ａ）は、ウェイト４２が開状態であるときのデコンプカム４３を示している。図９（Ｂ）は、ウェイト４２が閉状態であるときのデコンプカム４３を示している。デコンプカム４３は、ウェイト４２の回転に応じて、動弁機構２５の排気ローラー３４２に接触する状態と、排気ローラー３４２と接触しない状態とに切り換わる。

詳細には、ウェイト４２が開状態であるときには、図９（Ａ）に示すように、デコンプカム４３のカム部４３４の全体が凹部２６５内に配置される。すなわち、ウェイト４２が開状態であるときには、カム部４３４は、排気カム２６４の外周面から外方に突出しない状態となる。これにより、ウェイト４２が開状態であるときには、デコンプカム４３は、排気ローラー３４２に接触しない。

ウェイト４２が閉状態であるときには、図９（Ｂ）に示すように、デコンプカム４３のカム部４３４の一部が凹部２６５外に配置される。すなわち、ウェイト４２が閉状態であるときには、カム部４３４の一部が、排気カム２６４の外周面から外方に突出した状態となる。これにより、ウェイト４２が閉状態であるときには、デコンプカム４３は、排気ローラー３４２に接触する。

戻しバネ４５は、ウェイト４２を開状態から閉状態に戻るように付勢する。本実施形態において、戻しバネ４５はコイルバネである。ただし、戻しバネ４５は他の種類のバネであってもよい。図６に示すように、戻しバネ４５は、第１バネ端部４５１と第２バネ端部４５２とを含む。第１バネ端部４５１は、カム軸線方向に延びている。第２バネ端部４５２は、カム軸線方向と交差する方向に延びている。第２バネ端部４５２は、戻しバネ４５の周方向に延びている。第１バネ端部４５１は、フランジ４１に係止する。第２バネ端部４５２は、ウェイト４２に係止する。

次にウェイト４２の構造について詳細に説明する。図７に示すように、カム軸線方向から見て、カム軸２６の回転中心ｃ１とウェイト４２の回転中心ｃ２とを通る直線を縦軸Ｙとする。縦軸Ｙと直交しカム軸２６の回転中心ｃ１を通る直線を横軸Ｘとする。縦軸Ｙに平行な方向のうちカム軸２６の回転中心ｃ１からウェイト４２の回転中心ｃ２に向かう方向を第１縦方向ｙ１とする。第１縦方向ｙ１と反対の方向を第２縦方向ｙ２とする。横軸Ｘに平行な方向のうちの一方を第１横方向ｘ１とする。第１横方向ｘ１と反対の方向を第２横方向ｘ２とする。

また、横軸Ｘに対して第１縦方向ｙ１、且つ、縦軸Ｙに対して第１横方向ｘ１に位置する領域を第１領域Ａ１とする。横軸Ｘに対して第２縦方向ｙ２、且つ、縦軸Ｙに対して第１横方向ｘ１に位置する領域を第２領域Ａ２とする。カム軸線方向から見て、横軸Ｘに対して第２縦方向ｙ２、且つ、縦軸Ｙに対して第２横方向ｘ２に位置する領域を第３領域Ａ３とする。横軸Ｘに対して第１縦方向ｙ１、且つ、縦軸Ｙに対して第２横方向ｘ２に位置する領域を第４領域Ａ４とする。

なお、図７は、カム軸線方向において第１カム軸端部２６１側から見たウェイト４２を示している。従って、上記の方向ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２及び領域Ａ１−Ａ４は、カム軸線方向において第１カム軸端部２６１側から見た場合において定義されているが、カム軸線方向において第２カム軸端部２６２側から見た場合において上記の方向ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２及び領域Ａ１−Ａ４が定義されてもよい。

図７に示すように、ウェイト４２は、カム軸２６の周方向に沿って延びた形状を有する。ウェイト４２は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２と第４領域Ａ４とにおいてカム軸２６の周囲に配置される。ウェイト４２は、カム軸２６の周方向において、第１〜第４領域Ａ１−Ａ４のうち複数の領域に跨る形状を有する。ウェイト４２は、カム軸線方向から見て、第３領域Ａ３に配置される部分を有さない。

詳細には、ウェイト４２は、第１ウェイト部４７と第２ウェイト部４８とを含む。第１ウェイト部４７は、ウェイト４２の回転中心ｃ２からカム軸２６の周方向に且つ第１横方向ｘ１に延びている。第１ウェイト部４７の周方向における端部４７１は、縦軸Ｙに対して第１横方向ｘ１に位置する。すなわち、第１ウェイト部４７の全体が、縦軸Ｙに対して第１横方向ｘ１に位置する。第１ウェイト部４７の端部４７１は、カム軸線方向から見て、第２領域Ａ２に配置される。

第２ウェイト部４８は、ウェイト４２の回転中心ｃ２からカム軸２６の周方向に且つ第２横方向ｘ２に延びている。第２ウェイト部４８の周方向における端部４８１は、縦軸Ｙに対して第２横方向ｘ２に位置する。すなわち、第２ウェイト部４８の全体が、縦軸Ｙに対して第２横方向ｘ２に位置する。第２ウェイト部４８の端部４８１は、カム軸線方向から見て、第４領域Ａ４に配置される。

カム軸２６の周方向において、第１ウェイト部４７は、第２ウェイト部４８よりも長い。すなわち、カム軸２６の回転中心ｃ１周りのウェイト４２の回転中心ｃ２から第１ウェイト部４７の端部４７１までの角度が、ウェイト４２の回転中心ｃ２から第２ウェイト部４８の端部４８１までの角度よりも大きい。

第１ウェイト部４７は、第１部分４２１と第２部分４２２とを含む。第１部分４２１は、カム軸線方向から見て、第１領域Ａ１に配置される。第２部分４２２は、カム軸線方向から見て、第２領域Ａ２に配置される。第２ウェイト部４８は、第４領域Ａ４に配置される。

ウェイト４２は、ピボットピン支持部４２３を含む。ピボットピン支持部４２３は、第１部分４２１と第２部分４２２とに亘って配置される。ピボットピン４６は、ピボットピン支持部４２３に取り付けられる。

排気カム２６４は、基礎円２６６よりも外方に突出するカム山部２６７（cam lobe）を含む。ピボットピン４６の一部は、カム軸線方向から見て、カム山部２６７と重ならない。すなわち、ピボットピン４６の一部は、カム軸線方向から見て、排気カム２６４の外周面よりも外方に位置する。また、ピボットピン４６は、カム軸線方向から見て、基礎円２６６よりも内方に位置する部分を含む。

デコンプピン４４は、第１ウェイト部４７に接続される。詳細には、デコンプピン４４は、第２部分４２２に接続される。デコンプピン４４は、カム軸線方向から見て、第２領域Ａ２に配置される。カム軸線方向から見て、ウェイト４２の回転中心ｃ２とデコンプピン４４との間の距離は、ウェイト４２の回転中心ｃ２とカム軸２６の回転中心ｃ１との間の距離以上である。

図１１は、カム軸線方向から見たカム軸組立体を示す図である。図１１に示すように、カム軸線方向から見て、フランジ４１の外形は、第１ベアリング２７の外形よりも大きい部分を含む。詳細には、第１凸部４１２は、第１ベアリング２７の外周面よりも外方に突出している。

閉状態において、ウェイト４２の第１部分４２１は、第１突出部４２４を含む。第１突出部４２４は、カム軸線方向から見て、第１ベアリング２７の外周面よりも外方に突出している。第２部分４２２の外周面は、カム軸線方向から見て、第１ベアリング２７の外周面よりも内方に位置する。第２ウェイト部４８の外周面は、カム軸線方向から見て、第１ベアリング２７の外周面よりも内方に位置する。

ピボットピン支持部４２３は、カム軸線方向から見て、第１ベアリング２７の外周面よりも外方に突出している突出部４２５を含む。突出部４２５の突出長さの最大値は、第１突出部４２４の突出長さの最大値よりも大きい。すなわち、突出部４２５は、第１突出部４２４よりも大きく第１ベアリング２７の径方向に突出している。なお、突出長さとは、第１ベアリング２７の径方向における第１ベアリング２７の外周面からの突出長さを意味する。

図１１に示すように、第１ベアリング２７は、内輪２７１と外輪２７２とを含む。内輪２７１は、カム軸２６に接触している。外輪２７２は、シリンダヘッド１４の第１支持壁１４１に接触している。図７に示すように、ウェイト４２は、内輪接触部４２６を含む。内輪接触部４２６は、カム軸線方向において内輪２７１と並んで配置される。内輪接触部４２６は、第１ベアリング２７に隣接するウェイト４２の表面から、内輪２７１に向かって突出している。

図１１に示すように、内輪接触部４２６は、外輪２７２の内周面よりも内方に位置する。なお、ウェイト４２が閉状態及び開状態のいずれの状態であっても、内輪接触部４２６は、外輪２７２の内周面よりも内方に位置する。カム軸線方向から見て、内輪接触部４２６の少なくとも一部は、カム軸２６の回転中心ｃ１よりもウェイト４２の回転中心ｃ２の近くに配置される。カム軸線方向から見て、内輪接触部４２６は、ウェイト４２の回転中心ｃ２とカム軸２６との間に位置する。図４に示すように、内輪接触部４２６が内輪２７１に接触している状態では、ウェイト４２の他の部分は、外輪２７２に接触しない。

詳細には、ウェイト４２が閉状態で、内輪接触部４２６は、第４領域Ａ４と第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とに亘って配置される。内輪接触部４２６は、第１接触部４２６ａと第２接触部４２６ｂと第３接触部４２６ｃとを含む。ウェイト４２が閉状態で、第１接触部４２６ａは、第１領域Ａ１に配置される。ウェイト４２が閉状態で、第２接触部４２６ｂは、第２領域Ａ２に配置される。ウェイト４２が閉状態で、第３接触部４２６ｃは、第４領域Ａ４に配置される。カム軸線方向から見て、第１接触部４２６ａの面積は、第２接触部４２６ｂの面積よりも大きい。カム軸線方向から見て、第１接触部４２６ａの面積は、第３接触部４２６ｃの面積よりも大きい。

図１２においてＧ１は、ウェイト４２の重心の位置を示している。Ｇ２は、第１突出部４２４が無い場合のウェイト４２の重心の位置を示している。なお、図１２においては、第１突出部４２４にハッチングが付されている。「第１突出部４２４が無い場合」とは、図１２においてハッチングを付した部分が除去された状態を意味する。また、図１２では、第１ベアリング２７の外周面を二点鎖線で示している。図１２に示すように、ウェイト４２の重心Ｇ１は、カム軸線方向から見て、第１領域Ａ１に配置される。ウェイト４２の重心Ｇ１とカム軸２６の回転中心ｃ１との間の距離は、ウェイト４２の重心Ｇ１とウェイト４２の回転中心ｃ２との間の距離よりも大きい。カム軸線方向から見て、第１突出部４２４は、第１突出部４２４が無いときのウェイト４２の重心Ｇ２の位置よりも第１ベアリング２７の周方向においてウェイト４２の回転中心ｃ２に近い部分４２４ａと遠い部分４２４ｂとを含む。第１ベアリング２７の外周面から外方への突出量について、近い部分４２４ａの方が、遠い部分４２４ｂよりも大きい。

また、カム軸線方向から見て、内輪接触部４２６においてウェイト４２の重心Ｇ１よりもウェイト４２の回転中心ｃ２に近い部分は、内輪接触部４２６においてウェイト４２の重心Ｇ１よりもウェイト４２の回転中心ｃ２から遠い部分よりも大きい。例えば、カム軸２６の径方向における第１接触部４２６ａの最大幅は、カム軸２６の径方向における第２接触部４２６ｂの最大幅よりも大きい。

図１３は、ウェイト４２の第２カム軸端部２６２側の表面を示す斜視図である。図１４は、図１０において矢印ＸＩＶの方向から見たカム軸組立体の側面図である。図１３に示すように、カム軸線方向における第１部分４２１の最大厚さは、カム軸線方向における第２部分４２２の最大厚さよりも大きい。カム軸線方向における第２ウェイト部４８の最大厚さは、カム軸線方向における第２部分４２２の最大厚さよりも大きい。

図１３に示すように、第１部分４２１は、内径部４２１ａと外径部４２１ｂとを含む。内径部４２１ａは、外径部４２１ｂの内方に位置する。カム軸線方向における外径部４２１ｂの厚さは、カム軸線方向における内径部４２１ａの厚さよりも大きい。外径部４２１ｂは、上述した第１突出部４２４を含む。従って、カム軸線方向における第１突出部４２４の最大厚さは、カム軸線方向における第２部分４２２の最大厚さよりも大きい。カム軸線方向における第１突出部４２４の最大厚さは、カム軸線方向における第２ウェイト部４８の最大厚さよりも大きい。カム軸線方向における第１突出部４２４の厚さは、カム軸線方向におけるピボットピン支持部４２３の厚さよりも大きい。

図１０に示すように、カム軸２６の径方向から見て、ウェイト４２の一部がフランジ４１と重なっている。詳細には、カム軸２６の径方向から見て、第１部分４２１の外径部４２１ｂが、フランジ４１と重なっている。第２カム軸端部２６２側における第２ウェイト部４８の表面と内径部４２１ａの表面とは、第１カム軸端部２６１側におけるフランジ４１の表面に対向している。第２部分４２２とフランジ４１との間には、上述したデコンプカム４３のヘッド部４３１が配置される。

図１３に示すように、ピボットピン支持部４２３は、収容部４２３ａとボス部４２３ｂとを含む。ボス部４２３ｂは、収容部４２３ａからカム軸線方向に突出している。カム軸線方向における収容部４２３ａの厚さは、カム軸線方向における第１部分４２１及び第２ウェイト部４８の厚さよりも小さい。従って、収容部４２３ａは、ウェイト４２の表面からカム軸線方向に凹んだ形状を有する。

図１５は、フランジ４１とウェイト４２と戻しバネ４５とを第２カム軸端部２６２側から見た図である。図１５に示すように、収容部４２３ａは、戻しバネ４５を収容する。ボス部４２３ｂは、上述した戻しバネ４５に挿入される。ボス部４２３ｂには孔４２３ｃが設けられている。ボス部４２３ｂの孔４２３ｃには、ピボットピン４６が挿入される。

図１３及び図１５に示すように、ウェイト４２は、第２係止部４２ｂを含む。第２係止部４２ｂは、戻しバネ４５の第２バネ端部４５２に係止している。第２係止部４２ｂは、第１部分４２１に含まれる。詳細には、第２係止部４２ｂは、第１部分４２１においてピボットピン支持部４２３に対して形成される段部である。

図１４及び図１５に示すように、フランジ４１は、第１係止部４２ａを含む。第１係止部４２ａは、戻しバネ４５の第１バネ端部４５１に係止する。詳細には、第１係止部４２ａは、第１凸部４１２の一部である。第１係止部４２ａは、フランジ４１に一体的に成型されている。例えば、フランジ４１は、第１係止部４２ａを含めて、焼結、鍛造、或いは鋳造などの製法で、一体に成形される。

図１６は、ヘッドカバー１９が取り外された状態のシリンダヘッド１４を示す図である。図１６に示すように、シリンダヘッド１４は、第１ベアリング支持孔１４３を含む。第１ベアリング支持孔１４３は、第１ベアリング２７を支持する。第１ベアリング支持孔１４３は、第１支持壁１４１に設けられている。第１ベアリング支持孔１４３は、第１凹部１４４と第２凹部１４５と第３凹部１４６とを含む。第１凹部１４４と第２凹部１４５と第３凹部１４６とは、第１ベアリング支持孔１４３の中心に対してクランク軸１１と反対側に位置する。第１凹部１４４は、第１突出部４２４及び吸気カム２６３が通過可能な形状を有する。第２凹部１４５は、排気カム２６４が通過可能な形状を有する。第３凹部１４６は、ピボットピン支持部４２３が通過可能な形状を有する。なお、第１凹部１４４の一部が第１ベアリング支持孔１４３の中心に対してクランク軸１１と反対側に位置し、他の部分が第１ベアリング支持孔１４３の中心に対してクランク軸１１と同じ側に位置してもよい。或いは、第２凹部１４５の一部が第１ベアリング支持孔１４３の中心に対してクランク軸１１と反対側に位置し、他の部分が第１ベアリング支持孔１４３の中心に対してクランク軸１１と同じ側に位置してもよい。

本実施形態に係るエンジン７では、フランジ４１がカム軸２６に圧入されるので、圧入時にカム軸２６に対するフランジ４１の周方向の位置を自由に設定することができる。また、フランジ４１はカム軸２６と別体であるので、フランジ４１が大きくなっても、カム軸２６、動弁機構２５、及びこれらの動作範囲が大きくなることを抑えることができる。そのため、エンジン７をコンパクト化しながら、ピボットピン４６の配置の自由度を向上させることができる。

デコンプカム４３は、フランジ４１に支持されている。このため、ウェイト４２とデコンプカム４３との両方がフランジ４１に支持されるため、カム軸２６に対してフランジ４１の位置を変更するだけで、ウェイト４２とデコンプカム４３との相対位置を変えずに、カム軸２６に対するウェイト４２及びデコンプカム４３の位置を変更することができる。

カム軸２６の径方向から見て、ウェイト４２の一部がフランジ４１と重なる。このため、デコンプ機構４０を含むカム軸２６をカム軸線方向にコンパクトにできる。

ウェイト４２の重心Ｇ１は、カム軸線方向から見て、第１領域Ａ１に配置される。ウェイト４２は、カム軸線方向から見て、第１領域Ａ１に配置される第１部分４２１を含む。カム軸２６の径方向から見て、第１部分４２１の一部は、フランジ４１と重なる。

このため、ウェイト４２の重心Ｇ１をカム軸２６の回転中心ｃ１から離すことができる。従って、カム軸２６の回転速度が同じであればウェイト４２にかかる遠心力が大きくなる。これにより戻しバネ４５のバネ力を大きくすることができるので、設定回転数を上昇させること無く重力によるウェイト４２の開きを抑制することができる。

ウェイト４２は、戻しバネ４５を収容する収容部４２３ａを含む。このため、収容部４２３ａをウェイト４２の外に設ける場合と比べて、デコンプ機構４０を含むカム軸２６をコンパクトにできる。

収容部４２３ａは、ウェイト４２の表面からカム軸線方向に凹んだ形状を有する。このため、デコンプ機構４０を含むカム軸２６をカム軸線方向にコンパクトにすることができる。

フランジ４１は、戻しバネ４５の第１バネ端部４５１に係止する第１係止部４２ａを含む。第１係止部４２ａは、フランジ４１に一体的に成型される。このため、戻しバネ４５の第１係止部４２ａを係止するための形状をフランジ４１に加工するよりも、デコンプ機構４０の製造を容易にすることができる。

カム軸線方向から見て、フランジ４１の外形は、第１ベアリング２７の外形よりも大きい部分を有する。すなわち、フランジ４１の第１凸部４１２は、第１ベアリング２７の外周面よりも外方に突出している。このため、ピボットピン４６の配置の自由度を向上することができる。

排気カム２６４と別体のフランジ４１にピボットピン４６が取り付けられる。このため、カム山部２６７と重ならないような位置にピボットピン４６を配置することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

ウェイト４２の形状は上記の実施形態の形状に限らず、変更されてもよい。ウェイトの周方向長さが上記の実施形態のウェイト４２よりも短くてもよい。例えば、第１ウェイト部４７の周方向端部４７１が、第１領域Ａ１に配置されてもよい。或いは、ウェイトの周方向長さが上記の実施形態のウェイト４２よりも長くてもよい。例えば、第１ウェイト部４７の周方向端部４７１が、第３領域Ａ３に配置されてもよい。

ウェイト４２の第１突出部４２４が省略されてもよい。すなわち、第１部分４２１が、カム軸線方向から見て、第１ベアリング２７の外周面よりも内方に位置してもよい。

ウェイト４２の重心Ｇ１は、第１領域Ａ１に限らず、他の領域に配置されてもよい。例えば、ウェイト４２の重心Ｇ１は、第２領域Ａ２に配置されてもよい。

ピボットピン４６の位置は、上記の実施形態の位置に限られず、変更されてもよい。例えば、ピボットピン４６の全体がカム山部２６７と重ならないような位置に配置されてもよい。すなわち、ピボットピン４６の全体がカム山部２６７の外周面の外方に配置されてもよい。

内輪接触部の形状は上記の実施形態の形状に限らず、変更されてもよい。或いは、内輪接触部が省略されてもよい。

戻しバネを収容する収容部は、ウェイトではなく、フランジに設けられもよい。この場合、収容部は、フランジの表面からカム軸の軸線方向に凹んだ形状を有することが好ましい。

上記の実施形態では、スクーター型のモーターサイクルが車両の例として挙げられているが、本発明にかかる車両は、スクーターに限らず、スポーツ型、オフロード型、モペットなど他の種類のモーターサイクルであってもよい。ここで、モーターサイクルは、二輪に限らず、三輪の車両を含む。また、本発明にかかる車両は、モーターサイクル、不整地走行用車両（ALL-TERRAIN VEHICLE）、或いはスノーモービルなどの鞍乗型車両であることが好ましいが、鞍乗型車両以外の車両であってもよい。

ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。

本発明によれば、デコンプ機構がカム軸の両端部の間の位置に配置されているエンジンにおいて、ピボットピンの配置の自由度を向上させると共に、エンジンのコンパクト化を図ることができる。

７ エンジン
１４ シリンダヘッド
２３ 排気弁
２５ 動弁機構
２６ カム軸
２７ 第１ベアリング
４０ デコンプ機構
４１ フランジと、
４６ ピボットピン
４２ ウェイト
４３ デコンプカム
Ａ１ 第１領域
４２１ 第１部分
４５ 戻しバネ
４２３ａ 収容部
４２ａ 第１係止部
２６４ 排気カム

Claims (10)

1. シリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドに収容される排気弁と、
   前記排気弁を開閉する動弁機構と、
   前記動弁機構に接触することで、前記動弁機構を駆動するカム軸と、
   前記カム軸を回転可能に前記シリンダヘッドに支持するベアリングと、
   前記カム軸の軸線方向における両端部の間に配置されるデコンプ機構と、
   を備え、
   前記デコンプ機構は、
   前記カム軸と別体であり、前記カム軸に圧入されるフランジと、
   前記フランジに取り付けられるピボットピンと、
   前記ピボットピンを介して前記フランジに対して閉状態と開状態との間で回転可能に支持されるウェイトと、
   前記ウェイトの回転に応じて、前記動弁機構に接触する状態と、前記動弁機構と接触しない状態とに切り換わるデコンプカムと、
   を含む、
   エンジン。
2. 前記デコンプカムは、前記フランジに支持されている、
   請求項１に記載のエンジン。
3. 前記カム軸の径方向から見て、前記ウェイトの一部が前記フランジと重なる、
   請求項１又は２に記載のエンジン。
4. 前記カム軸の軸線方向から見て、前記カム軸の回転中心と前記ウェイトの回転中心とを通る直線を縦軸とし、前記縦軸と直交し前記カム軸の回転中心を通る直線を横軸とし、前記縦軸に平行な方向のうち前記カム軸の回転中心から前記ウェイトの回転中心に向かう方向を第１縦方向とし、前記横軸に平行な方向のうちの一方を第１横方向として、
   前記ウェイトの重心は、前記カム軸の軸線方向から見て、前記横軸に対して前記第１縦方向、且つ、前記縦軸に対して前記第１横方向に位置する第１領域に配置され、
   前記ウェイトは、前記カム軸の軸線方向から見て、前記第１領域に配置される第１部分を含み、
   前記カム軸の径方向から見て、前記第１部分の少なくとも一部は、前記フランジと重なる、
   請求項１から３のいずれかに記載のエンジン。
5. 前記デコンプ機構は、前記ウェイトを前記開状態から前記閉状態に戻るように付勢する戻しバネをさらに含み、
   前記ウェイト又は前記フランジは、前記戻しバネを収容する収容部を含む、
   請求項１から４のいずれかに記載のエンジン。
6. 前記収容部は、前記ウェイト又は前記フランジの表面から前記カム軸の軸線方向に凹んだ形状を有する、
   請求項５に記載のエンジン。
7. 前記フランジは、前記戻しバネの端部に係止する係止部を含み、
   前記係止部は、前記フランジに一体的に成型される、
   請求項５又は６に記載のエンジン。
8. 前記カム軸の軸線方向から見て、前記フランジの外形は、前記ベアリングの外形よりも大きい、
   請求項１から７のいずれかに記載のエンジン。
9. 前記カム軸は、前記動弁機構に接触する排気カムを含み、
   前記排気カムは、基礎円よりも外方に突出するカム山部（cam lobe）を含み、
   前記ピボットピンの少なくとも一部は、前記カム軸の軸線方向から見て、前記カム山部と重ならない、
   請求項１から８のいずれかに記載のエンジン。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のエンジンを備える車両。

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