JP2016040459A - エンジンのデコンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】始動操作が滑らかで、老人や女性でも容易に始動できる構造が簡単なエンジンのデコンプ装置を提供する。【解決手段】カムギア８の凹部２２に半径方向に延びるデコンプ溝２９と周方向に延びる弧状溝３０を形成する。デコンプ溝２９に、一端のデコンプ位置と他端の非デコンプ位置とに移動可能な円柱状のデコンプカム２３を収容し、デコンプ位置でカム面７ａに形成された開口部３２からカム面７ａ上に突出し、非デコンプ位置で開口部３２から退避するようにする。カムギア８の凹部２２にフライトウェイトレバー２４を揺動可能に設け、スプリング２５によりカムギア８の回転時に作用する遠心力と対抗する方向に付勢する。フライウェイトレバー２４に、カムギア８の弧状溝３０に嵌入し、フライウェイトレバー２４の回動に応じてデコンプカム２３をデコンプ位置と非デコンプ位置に移動させるデコンプ突起４１を形成した。【選択図】図５

Description

本発明はポンプ、刈払い機等に使用される小型エンジンにおいてリコイルスタータを用いて始動操作する際にピストンの圧縮抵抗を軽減して始動操作を容易にするエンジンのデコンプ装置に関する。

従来、この種のデコンプ装置には、吸気弁及び排気弁を開閉するカムと一体のカムギアに、切欠きを有するデコンプ軸とフライウェイトを設けたものが公知である。始動時には、デコンプ軸の周面の一部がカム面の開口から突出し、圧縮工程においてカムフォロアを介してプッシュロッドを押し上げるので、吸気弁が僅かに開いてピストンの圧縮抵抗が軽減され、始動操作が容易となる。エンジンが始動すると、フライウェイトが遠心力により移動して、デコンプ軸が回動し、デコンプ軸の切欠きがカム面の開口に臨み、圧縮工程で吸気弁を開かせないようにして、通常の運転が可能となる。

特許文献１には、図７に示すように、カム５１と一体のタイミングギア５２に、切欠き５３を有するデコンプカム軸５４が一体に設けられたレバー５５を回動可能に設けるとともに、レバー５５に係合する作動ピン５６を有する遠心重錘５７を回動可能に設けたデコンプ装置が開示されている。このデコンプ装置では、始動時にデコンプカム軸５４の一部の周面がカム面５１ａの開口から突出して微小リフト部を形成し、始動すると遠心重錘５７が遠心力により移動してレバー５５がデコンプ軸５４周りに回動し、切欠き５３が開口を臨み、微小リフト部が退去する。

この特許文献１のデコンプ装置は、デコンプカム軸５４の一部の周面がカム面５１ａに突出していて、カムフォロアが滑らかにデコンプカム軸５４に乗り上げるため、始動操作が滑らかであるが、デコンプカム軸５４と一体のレバー５５が遠心重錘５７とともにリンク機構を構成するため、構造が複雑である。

特許文献２には、図８に示すように、カム６１を一体成形したカムギア６２に、カム面６１aの開口に臨出可能な切欠き部６３が形成された軸部６４を有するフライウェイト６５を揺動可能に設けたデコンプ装置が開示されている、このデコンプ装置では、始動時に切欠き部６３の端部６３ａがカム面６１ａ上に臨み、始動するとフライウェイト６５が遠心力により移動して軸部６４が回動し、切欠き部６３が開口を臨み、端部６３ａが退去する。

この特許文献２のデコンプ装置は、部品点数が少ない反面、カムフォロアがカム面６１ａを摺動する際にカムフォロアが切欠き部６３の端部６３ａに急激に乗り上げるため、始動操作が滑らかでないという問題ある。

特開平１０−１５９５２４号公報 特開平１１−８１９４８号公報

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、始動操作が滑らかで、構造が簡単なデコンプ装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本願発明は、始動操作時の圧縮工程で吸気弁を僅かに開いてピストンの圧縮抵抗を軽減するデコンプ装置において、
一面に前記吸気弁を開閉するカムが形成され、前記カムと反対側の他面に凹部が形成されたカムギアと、
前記カムギアの凹部に形成された前記カムギアの半径方向に延びるデコンプ溝に収容され、前記デコンプ溝の一端のデコンプ位置と他端の非デコンプ位置とに移動可能であって、前記デコンプ位置で前記カム面に形成された開口部から前記カム面上に突出し、前記非デコンプ位置で前記開口部から退避する円柱状のデコンプカムと、
前記カムギアの凹部に支軸の回りに揺動可能に設けられたフライウェイトレバーと、
前記フライウェイトレバーを前記カムギアの回転時に作用する遠心力と対抗する方向に付勢するスプリングとを備え、
前記カムギアの凹部に、前記デコンプ溝の半径方向内側の端部と直角をなし前記カムギアの周方向に延びる弧状溝を形成し、
前記フライウェイトレバーに、前記カムギアの弧状溝に嵌入し、前記フライウェイトレバーの回動に応じて前記デコンプカムをデコンプ位置と非デコンプ位置に移動させるデコンプ突起を形成した。

前記手段によれば、始動時には、フライウェイトレバーはスプリングの付勢力が遠心力に打ち勝つため、支軸の周りに回動せずに静止したままとなり、フライウェイトレバーのデコンプ突起がデコンプカムをデコンプ位置に移動させ、カム面の開口部からカム面上に突出している。このため、エンジンの圧縮工程で、デコンプカムが吸気弁を僅かに開いてピストンの圧縮抵抗を軽減する。始動後の通常運転時には、フライウェイトレバーはスプリングの付勢力よりも遠心力が上回るため、遠心力により支軸の周りに回動し、フライウェイトレバーのデコンプ突起がデコンプカムを非デコンプ位置に移動させ、カム面の開口部から後退し、カム面上から退避する。このため、圧縮工程でデコンプカムが作動せず、通常の運転動作が継続される。

前記カムギアの凹部に、前記デコンプ溝の半径方向外側の端部につながる弧状凹部を形成し、前記フライウェイトレバーに、前記カムギアの弧状凹部に嵌入し、前記フライウェイトレバーの回動に応じて前記デコンプカムを非デコンプ位置に押さえる押さえ突起を形成することが好ましい。この手段によれば、通常運転時に、フライウェイトレバーの押さえ突起がデコンプカムを非デコンプ位置に押さえるので、デコンプカムが遠心力によりカム面上に突出することが防止される。

前記フライウェイトレバーは、前記デコンプ溝に収容された前記デコンプカムを覆うよう形状を有することが好ましい。この手段によれば、デコンプ溝を覆う別部材を設けなくても、デコンプ溝に収容されたデコンプカムがデコンプ溝から離脱するのを防止することができる。

本発明によれば、始動時に円柱状のデコンプカムの周面の一部がカム面上に突出していて、カムフォロアが滑らかにデコンプカム軸に乗り上げるため、デコンプカムの切欠きの端部が周面上に突出する従来のデコンプ装置に比べて、始動操作が滑らかで、ロープの引き力が軽減する。このため、老人、女性でも容易にエンジンを始動することができる。また、フライウェイトレバーでデコンプカムを直接駆動するので、デコンプカムを完全な円柱状の金属製とすることができ、構造が簡単となる。

本発明のデコンプ装置を適用したエンジンの正面図。 図１のエンジンの弁駆動機構を透視した斜視図。 デコンプ装置の分解斜視図。 デコンプギアの正面図。 デコンプ装置のデコンプ時（ａ）と非デコンプ時（ｂ）の動作を示す図。 デコンプ装置とエンジンの動作工程の関係を示す図。 従来のデコンプ装置の概略図。 従来の他のデコンプ装置の概略図。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明を適用した小型４サイクルエンジン１の正面図、図２は弁駆動機構を透視した斜視図である。シリンダ２の下方のクランクケース３に収容されたクランクシャフト４にタイミングギア５が固定されている。シリンダ２の側方に形成されたカムケース６には、カム７と一体に形成されたカムギア８と、１対のカムリフタ９が収容されている。カムギア８は、タイミングギア５と噛み合って回転駆動されるように、カム軸１０に支持されている。1対のカムリフタ９は、１つの軸１１に回動可能に設けられ、カム７のカム面に摺接する摺接部１２と、シリンダ２の側方に設けられたプッシュロッド１３を突き上げるタペット１４とを有している。シリンダ２の上方のシリンダヘッド１５には、１対のロッカーアーム１６が設けられ、ロッカーアーム１６の一端は吸気弁１７と排気弁１８のを押し下げ、他端はプッシュロッド１３に突き上げられるようになっている。

カムギア８のカム軸１０には、ロープが巻かれたプーリからなるリコイルスタータ１９が取り付けられ、ロープの端に取り付けられたハンドル２０を持ってロープを引き、カムギア８、タイミングギア５を介してクランクシャフト４を回転させることにより、エンジン１を始動可能になっている。カムギア８には、本発明に係るデコンプ装置２１が収容されている。

図３はデコンプ装置２１の斜視図である。デコンプ装置２１は、カムギア８のカム７と反対側の面に設けた円形の凹部２２に収容され、デコンプカム２３、フライフェイトレバー２４、およびスプリング２５からなっている。カムギア８の凹部２２はカバー２６により蓋されている。

カムギア８の凹部２２には、図４に示すように、カム軸１０に嵌合する軸孔２７を有する軸部２８の近傍から半径方向に延びるデコンプ溝２９と、径方向に延びる弧状溝３０と、弧状凹部３１とが形成されている。

デコンプ溝２９の幅はデコンプカム２３の径より僅かに大きく、深さはデコンプカム２３の長さ寸法とほぼ同じである。デコンプ溝２９の半径方向外方の端部は、カム７のカム面７ａを越えて延び、カム面７ａに開口部３２を形成している。すなわち、デコンプ溝２９は開口部３２と連通している。開口部３２の位置は、カムの上死点と下死点の中間で上死点よりに設けるのが好ましい。弧状溝３０の深さはデコンプ溝２９と同じである。弧状溝３０の中間部は、デコンプ溝２９の半径方向内方の端部と連通している。このため、弧状溝３０はデコンプ溝２９と直角をなし、Ｔ字形を形成している。弧状溝３０の一端は他端より幅が広く形成されている。弧状凹部３１の深さはデコンプ溝２９の深さより浅い。弧状凹部３１の一端はデコンプ溝２９の半径方向外方の端部に連通している。

図３に示すように、カムギア８の凹部２２には、フライウェイトレバー２４の支軸３９が嵌合する軸孔３３と、スプリング２５が装着される凸部３４と、スプリング２５の一端が係止する係止突起３５と、カバー２６の位置決め突起３６が形成されている。さらに、カムギア８の凹部２２の内周には、３つの係止孔３７と、爪部３８が形成されている。

デコンプカム２３は、金属製で円柱形状を有し、カムギア８のデコンプ溝２９に収容される径と長さを有している。デコンプカム２３は、デコンプ溝２９の半径方向外方の一端のデコンプ位置と、半径方向内方の他端の非デコンプ位置とに移動可能である。デコンプカム２３は、デコンプ位置でカム面７ａの開口部３２からカム面７ａ上に突出し、非デコンプ位置で開口部３２から退避する大きさに形成されている。

フライウェイトレバー２４は、略Ｃ字形で、一端にはカムギア８の軸孔３３に嵌合する支軸３９を有し、他端にはスプリング２５が係止する切欠き４０が形成されている。フライウェイトレバー２４は、支軸３９をカムギア８の軸孔３３に嵌合することにより、支軸３９を中心に揺動可能に設けられている。フライウェイトレバー２４のカムギア８の凹部２２と対向する面には、カムギア８の弧状溝３０に嵌入するデコンプ突起４１と、カムギア８の弧状凹部３１と対向する押さえ突起４２が、支軸３９の軸心と平行に突設されている。デコンプ突起４１の高さは、弧状溝３０の深さとほぼ同じであるが、押さえ突起４２の高さは、デコンプ突起４１より低く、弧状尾得部３１の深さをほぼ同じである。

デコンプ突起４１の外方の端面はデコンプカム２３に対するカムの機能を有する。フライウェイトレバー２４は、図５に示すように、中間部がカムギア８の軸部２８に接近する方向に回動した初期位置と、中間部がカムギア８の軸部２８から離れる方向に回動した作動位置とに移動可能になっている。初期位置では、デコンプ突起４１はデコンプカム２３をデコンプ位置に押し出し、押さえ突起４２はデコンプカム２３から退避する。作動位置では、デコンプ突起４１はデコンプカム２３を非デコンプ位置に退避させるとともに、押さえ突起４２はデコンプカム２３を非デコンプ位置に押さえるように構成されている。

フライウェイトレバー２４は、初期位置と作動位置に移動する間、その先端部でデコンプ溝２９を覆うように形成されている。このため、デコンプ溝２９を覆う別部材を設けなくても、デコンプ溝２９に収容されたデコンプカム２３がデコンプ溝２９から離脱するのを防止することができる。

スプリング２５は、図３に示すように、捩じりばねで、カムギア８の凸部３４に装着されている。スプリング２５の一端がフライウェイトレバー２４の切欠き４０に係止し、他端がカムギア８の凹部２２の係止突起３５に係止している。これにより、スプリング２５は、カムギア８の回転時にフライウェイトレバー２４に作用する遠心力に対抗する方向（図５（a）中ｆで示す方向）、すなわち、フライウェイトレバー２４を初期位置に付勢し、デコンプカム２３をデコンプ位置に付勢している。

カバー２６は、図３に示すように、カムギア８の凹部２２を蓋するもので、カムギア８の軸部２８が嵌合する中心孔４３と、フライウェイトレバー２４の支軸３９が嵌合する軸孔４４と、凸部３４が嵌合する孔４５と、位置決め突起３６が嵌合する位置決め孔４６が形成されている。カバー２６の周縁には、カムギア８の３つの係止孔３７に係止する３つの爪片４７と、カムギア８の爪部３８が係止する切欠き４８が形成されている。

次に、前記構成からなるデコンプ装置２１の作用について説明する。

エンジン１が停止している状態から、リコイルスタータ１９によりエンジン１を始動するために、ロープを引いてカム軸１０を回転させると、カムギア８が回転し、タイミングギア５を介してクランクシャフト４が回転して、ピストンが作動する。図６に示すように、ピストン２ａが吸入、圧縮、膨張、排気の４サイクル工程を繰り返す間に、リコイルにより点火プラグが点火され、エンジン１が始動する。

エンジン１の始動時は、カムギア８はリコイルスタータ１９による手動操作で回転するため、図５（a）に示すように、カムギア８に収容されたフライウェイトレバー２４に作用する遠心力Ｆは小さい。このため、フライウェイトレバー２４のスプリング２５の付勢力ｆがフライウェイトレバー２４の遠心力Ｆに打ち勝ち、フライウェイトレバー２４は初期位置に静止している。フライウェイトレバー２４のデコンプ突起４１がデコンプカム２３をデコンプ位置に押し出し、デコンプカム２３がカム面７ａの開口部３２（図３参照）からカム面７ａ上に突出している。この結果、図６に示すように、エンジン１の圧縮工程で、カムリフタ９の摺接部１２がデコンプカム２３に乗り上げ、カムリフタ９が回動して、カムリフタ９のタペット１４がプッシュロッド１３を押し上げ、ロッカーアーム１６が作動し、吸気弁１７が僅かに開いて、ピストン２ａの圧縮抵抗が軽減する。

デコンプカム２３は完全な円柱状で従来のような切欠きがない。したがって、カムリフタ９の摺接部１２はカム面７ａからデコンプカム２３に滑らかに乗り上げることができる。リコイルスタータ１９のロープを引く使用者に硬い感触が伝わらず、老人や女性でもリコイルスタータ１９による始動操作が滑らかに行える。

エンジン１が始動し通常運転が開始されると、カムギア８の回転数が上がり、フライウェイトレバー２４に作用する遠心力Ｆが大きくなる。このため、フライウェイトレバー２４は、スプリング２５の付勢力ｆよりも遠心力Ｆが上回り、遠心力Ｆにより支軸３９の周りに回動し、初期位置から作動位置に移動する、これにより、フライウェイトレバー２４のデコンプ突起４１がデコンプカム２３をデコンプ位置に押し出す力がなくなり、デコンプカム２３を非デコンプ位置に移動させる。この結果、デコンプカム２３はカム面７ａの開口部３２（図３参照）から後退し、カム面７ａ上から退避する。このため、圧縮工程でデコンプカム２３が作動せず、通常の運転動作が継続される。フライウェイトレバー２４が作動位置に移動すると、押さえ突起４２がデコンプカム２３を非デコンプ位置に押さえるので、デコンプカム２３が遠心力によりカム面７ａ上に突出することが防止される。なお、フライウェイトレバー２４の重量や重心の位置を変えたり、スプリング２５のばね定数を変えることにより、フライウェイトレバー２４の遠心力をとスプリング２５の付勢力を調整することで、デコンプカム２３によるデコンプ機構の解除時期を調整することができる。

エンジン１が停止すると、フライウェイトレバー２４に作用する遠心力がなくなり、スプリング２５の付勢力が支配的になり、フライウェイトレバー２４は、スプリング２５の付勢力により、図５（ａ）に示す初期位置に移動する。このとき、フライウェイトレバー２４のデコンプ突起４１は、デコンプカム２３をデコンプ位置に押し出し、デコンプカム２３をカム面７ａの開口部３２（図３参照）からカム面７ａ上に突出させて始動時と同じ状態に戻る。

このように、フライウェイトレバー２４のデコンプ突起４１でデコンプカム２３を直接駆動するので、デコンプカム２３に従来のようなレバーを一体に形成する必要はなく、デコンプカム２３を完全な円柱状の金属製とすることができ、構造が簡単となる。

なお、本発明は前記実施形態に限らず、種々の変形を行うことができる。前記実施形態では、フライウェイトレバー２４に押さえ突起４２を設けてデコンプカム２３を非デコンプ位置に押さえるようにしたが、この押さえ突起４２は必ずしも設けなくてもよい。通常運転時に、仮にデコンプカム２３がカム面７ａ上に突出していても、カムリフタ９の摺接部１２がデコンプカム２３を押し付けて非デコンプ位置に退避させるので、デコンプ機能が働くことはないからである。しかし、デコンプカム２３を確実に非デコンプ位置に退避させる意味では押さえ突起４２を設けたほうが好ましい。

１ エンジン
７ カム
７ａ カム面
８ カムギア
１７ 吸気弁
１８ 排気弁
２１ デコンプ装置
２２ 凹部
２３ デコンプカム
２４ フライウェイトレバー
２５ スプリング
２９ デコンプ溝
３０ 弧状溝
３１ 弧状突凹部
３２ 開口部
３９ 支軸
４１ デコンプ突起
４２ 押さえ突起

Claims (3)

1. 始動操作時の圧縮工程で吸気弁を僅かに開いてピストンの圧縮抵抗を軽減するデコンプ装置において、
   一面に前記吸気弁を開閉するカムが形成され、前記カムと反対側の他面に凹部が形成されたカムギアと、
   前記カムギアの凹部に形成された前記カムギアの半径方向に延びるデコンプ溝に収容され、前記デコンプ溝の一端のデコンプ位置と他端の非デコンプ位置とに移動可能であって、前記デコンプ位置で前記カム面に形成された開口部から前記カム面上に突出し、前記非デコンプ位置で前記開口部から退避する円柱状のデコンプカムと、
   前記カムギアの凹部に支軸の回りに揺動可能に設けられたフライウェイトレバーと、
   前記フライウェイトレバーを前記カムギアの回転時に作用する遠心力と対抗する方向に付勢するスプリングとを備え、
   前記カムギアの凹部に、前記デコンプ溝の半径方向内側の端部と直角をなし前記カムギアの周方向に延びる弧状溝を形成し、
   前記フライウェイトレバーに、前記カムギアの弧状溝に嵌入し、前記フライウェイトレバーの回動に応じて前記デコンプカムをデコンプ位置と非デコンプ位置に移動させるデコンプ突起を形成した
   ことを特徴とするエンジンのデコンプ装置。
2. 前記カムギアの凹部に、前記デコンプ溝の半径方向外側の端部につながる弧状凹部を形成し、
   前記フライウェイトレバーに、前記カムギアの弧状凹部に嵌入し、前記フライウェイトレバーの回動に応じて前記デコンプカムを非デコンプ位置に押さえる押さえ突起を形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのデコンプ装置。
3. 前記フライウェイトレバーは、前記デコンプ溝に収容された前記デコンプカムを覆うよう形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのデコンプ装置。

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