JP2018003740A - デコンプレッション機構、エンジン及び自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンが急停止するような状況であっても、より安定的にデコンプレッション機構を動作させること。【解決手段】デコンプレッション機構（８）は、排気バルブ（５１）を開放して燃焼室を減圧させるものである。デコンプレッション機構は、排気バルブを開閉させるデコンプカム（８２）と、カムシャフト（６）の回転に応じてデコンプカムを作動させるデコンプアーム（８１）とを備える。デコンプアームは、当該デコンプアームの回動支点となるピボット部（８１ａ）と、デコンプカムに係合する係合部（８１ｂ）と、ピボット部とデコンプカムとの中間部に設けられるウェイト部（８１ｃ）とを有する。デコンプアームは、所定の遠心力を受けることで、ピボット軸を支点に回動して排気バルブを閉鎖するようにデコンプカムを作動させる。【選択図】図１０

Description

本発明は、デコンプレッション機構、エンジン及び自動二輪車に関し、特に、ＳＯＨＣ（Single OverHead Camshaft）式の動弁装置に適用可能なデコンプレッション機構、エンジン及び自動二輪車に関する。

従来より、自動二輪車においては、エンジンの始動性向上を目的として、排気バルブを開放して燃焼室を減圧させるデコンプレッション機構（デコンプ機構）を備えたものが存在する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のデコンプレッション機構では、エンジン始動の際に排気バルブを僅かに開放し、圧縮行程における燃焼室内の混合気を一部排出するように動作（デコンプ動作）する。

具体的にデコンプレッション機構は、カムシャフトの回転に伴う遠心力によって回動可能なデコンプアームと、デコンプアームの回動に応じて回動するデコンプカムとを有している。デコンプカムは、排気バルブ駆動用の排気カムのカム面に対して出没可能なカム面を有している。例えば、エンジン始動時には、排気カムのカム面からデコンプカムが突出することで、ロッカーアームを介して排気バルブが僅かに開放される。これにより、燃焼室内が減圧され、圧縮行程時のエンジンフリクションが低減される。

一方、エンジン始動後にカムシャフトの回転数（エンジン回転数）が所定の回転数を超えると、遠心力によってデコンプアームが回動する。この結果、デコンプカムが排気カムのカム面内に収められる。これにより、圧縮行程時に排気バルブが開放される動作（デコンプ動作）が解除される。このように、デコンプレッション機構は、エンジン回転数に応じて排気バルブを開閉するように動作する。

特開２００４−３６０５３８号公報

しかしながら、例えば、エンジンが急停止するような状況にあっては、急停止時の慣性によりデコンプアームが回動して、デコンプ動作が解除された状態でエンジンが停止する可能性が考えられる。この状態でエンジンを再始動する場合、デコンプ動作の効果が十分得難くなることがある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、エンジンが急停止するような状況であっても、より安定的に動作可能なデコンプレッション機構、エンジン及び自動二輪車を提供することを目的とする。

本発明に係るデコンプレッション機構は、排気バルブを開放して燃焼室を減圧させるデコンプレッション機構であって、前記排気バルブを開閉させるデコンプカムと、カムシャフトの回転に応じて前記デコンプカムを作動させるデコンプアームとを備え、前記デコンプアームは、当該デコンプアームの回動支点となるピボット部と、前記デコンプカムに係合する係合部と、前記ピボット部と前記デコンプカムとの中間部に設けられるウェイト部とを有し、所定の遠心力を受けることで、前記デコンプアームは前記ピボット軸を支点に回動して排気バルブを閉鎖するように前記デコンプカムを作動させることを特徴とする。

この構成によれば、カムシャフトの回転に伴ってデコンプアームに遠心力が働くと、デコンプアームはピボット軸を支点に回動し、係合部を介してデコンプカムが、排気バルブを閉鎖するように作動される。一方、カムシャフトが回転しない場合には、排気バルブを開放するようにデコンプカムが作動される。このため、例えば、エンジン始動の際には、排気バルブが開放されることで燃焼室が減圧される（デコンプ動作）。この結果、圧縮行程時のエンジンフリクションが低減され、エンジンの始動性が向上される。特に、デコンプアームのウェイト部がピボット部と係合部との間に設けられるため、デコンプアームの重心をピボット部側に近づけることができる。この結果、デコンプアームに遠心力が働いても、デコンプアームの作動方向に作用するモーメントを小さくすることができ、デコンプアームが回動し難くなる。よって、エンジンが急停止するような状況において、デコンプ動作が解除されるのを抑制することができる。このように、エンジンが急停止するような状況であっても、より安定的にデコンプ動作を実施することができる。

また、本発明に係る上記デコンプレッション機構において、前記デコンプアームは、前記排気バルブを開放可能なデコンプ作動位置と、前記排気バルブを閉鎖可能なデコンプ解除位置との間で回動可能に構成され、エンジン回転数が所定回転数を越えた場合、前記デコンプアームは遠心力によって前記デコンプ解除位置に位置付けられる一方、エンジン回転数が所定回転数以下の場合、前記デコンプアームは前記デコンプ作動位置に位置付けられることが好ましい。この構成によれば、エンジン回転数に応じてデコンプアームが所定位置（デコンプ作動位置又はデコンプ解除位置）に回動されることにより、適切にデコンプ動作の切り替えを行うことができる。

また、本発明に係る上記デコンプレッション機構は、前記デコンプアームを前記デコンプ作動位置側に付勢する付勢手段を更に備え、前記付勢手段の係合箇所が、前記ピボット部と前記ウェイト部との間に設けられることが好ましい。この構成によれば、デコンプアームにおいて、デコンプ動作が解除される方向に遠心力が働いても、付勢手段の付勢力によって当該遠心力が相殺される。このため、デコンプアームを回動し難くすることができる。また、付勢手段の係合箇所をピボット部側に近づけることができるため、付勢手段を小型化して機構全体をコンパクトにすることができる。

また、本発明に係る上記デコンプレッション機構において、前記ピボット部は、前記デコンプアームの一端に設けられ、前記係合部は、前記デコンプアームの他端に設けられることが好ましい。この構成によれば、ピボット部及び係合部をデコンプアームの両端に離して設けることで、デコンプアームの回動角度が小さい場合であっても、係合部の移動量を確保することができる。

また、本発明に係る上記デコンプレッション機構は、前記デコンプアームを支持するデコンプホルダを更に備え、前記ウェイト部は、前記デコンプホルダに向かって突出しており、前記ウェイト部の端面が前記デコンプホルダの端面に当接可能であることが好ましい。この構成によれば、ウェイト部がデコンプホルダに当接することで、デコンプホルダの一部を、デコンプアームが回動する際のストッパとして機能させることができる。この結果、デコンプアームの回動を規制するための部品を別途設ける必要がなく、構成が簡略化される。

また、本発明に係る上記デコンプレッション機構において、前記デコンプホルダは、前記ウェイト部を収容する収容部を有し、前記ウェイト部は、当該ウェイト部の突出する方向において、前記デコンプホルダと重なるように配置されることが好ましい。この構成によれば、ウェイト部が収容部に収容されることにより、デコンプレッション機構が全体として大きくなるのを防止することができる。

また、本発明に係る上記デコンプレッション機構は、排気カム又は吸気カムとカムスプロケットとの間に設けられることが好ましい。この構成によれば、デコンプレッション機構がカムシャフトの端部に設けられる場合に比べて、エンジン全体が軸方向に大きくなるのを防止することができる。

また、本発明に係るエンジンは、上記デコンプレッション機構を備えることが好ましい。

また、本発明に係る自動二輪車は、上記エンジンを備えることが好ましい。

本発明によれば、デコンプアームの重心をデコンプアームの回動中心側に近づけることで、エンジンが急停止するような状況であっても、より安定的にデコンプレッション機構を動作させることができる。

本実施の形態に係るデコンプレッション機構が適用されたエンジンを備える自動二輪車の概略構成を示す側面図である。 本実施の形態に係る動弁装置の斜視図である。 本実施の形態に係る可変動弁機構を示す斜視図である。 図３に示す可変動弁機構の分解斜視図である。 本実施の形態に係るカムシャフトアセンブリ（カムシャフト）の分解斜視図である。 図３に示す可変動弁機構の断面図である。 本実施の形態に係る可変動弁機構の動作説明図である。 本実施の形態に係るデコンプレッション機構の分解斜視図である。 本実施の形態に係るデコンプアームの斜視図である。 本実施の形態に係るデコンプレッション機構の動作説明図である。 本実施の形態に係るデコンプレッション機構の動作説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係るデコンプレッション機構を自動二輪車のエンジンに適用した例について説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明に係るデコンプレッション機構を、他のタイプの自動二輪車や、バギータイプの自動三輪車、自動四輪車等のエンジンに適用してもよい。また、方向について、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥでそれぞれ示す。また、以下の各図では、説明の便宜上、一部の構成を省略している。

図１を参照して、本実施の形態に係るエンジンが適用される自動二輪車の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るデコンプレッション機構が適用されたエンジンを備える自動二輪車の概略構成を示す側面図である。

図１に示すように、自動二輪車１は、パワーユニット、電装系等の各部を搭載する鋼製又はアルミ合金製の車体フレーム１０にエンジン２を懸架して構成される。エンジン２は、例えば、単気筒の４サイクルエンジンである。エンジン２は、クランクケース２１の上方にシリンダブロックやシリンダヘッド等を組み合わせたシリンダアセンブリ２０（以下、単にシリンダ２０という）を取り付けて構成される。

シリンダ２０内には、ピストン（不図示）や、動弁装置５（図２参照）等の構成部品が収容されている。詳細は後述するが、本実施の形態に係る動弁装置５は、ＳＯＨＣ（Single OverHead Camshaft）式の動弁装置で構成される。また、クランクケース２１内には、クランクシャフト（不図示）の他、クランクシャフトの回転を伝達する各種軸等が収容される。

エンジン前方の排気口には、エキゾーストパイプ１１が接続されている。エキゾーストパイプ１１は、排気口から下方に延出し、クランクケース２１の下方で屈曲して車体後方へ延びている。エキゾーストパイプ１１の後端には、マフラー１２が取り付けられている。燃焼後の排気ガスは、エキゾーストパイプ１１及びマフラー１２を通って外部に排出される。

車体フレーム１０の上部には、燃料タンク１３が配置される。燃料タンク１３の後方には、運転者シート１４及び同乗者シート１５がリヤカウル１６と共に配置されている。車体フレーム１０の前頭部には、左右一対のフロントフォーク３０がハンドルバー３１と共に操舵可能に支持されている。ハンドルバー３１の前方には、ヘッドランプ３２が設けられている。フロントフォーク３０の下部には前輪３３が回転可能に支持されており、前輪３３の上方はフロントフェンダ３４によって覆われている。

車体フレーム１０の後部には、スイングアーム（不図示）が上下に揺動可能に連結されている。スイングアームの後部には、後輪４０が回転可能に支持されている。後輪４０の左側には、ドリブンスプロケット（不図示）が設けられており、ドライブチェーン（不図示）によってエンジン２の動力が後輪４０に伝達される。後輪４０の上方は、リヤカウル１６の後部に設けられたリヤフェンダ４１により覆われる。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係る動弁装置について説明する。図２は、エンジンからシリンダヘッドカバーを取り外した図であり、本実施の形態に係る動弁装置の斜視図を示している。

図２に示すように、シリンダ２０の上部には、吸気バルブ５０及び排気バルブ５１の開閉を制御する動弁装置５が設けられている。上記したように、動弁装置５は、ＳＯＨＣ式の動弁装置であり、吸気バルブ５０及び排気バルブ５１の上方にカムシャフトアセンブリ６（以下、単にカムシャフト６という）を配置して構成される。

カムシャフト６に対して車両後方側には、２つの吸気バルブ５０が左右方向（車幅方向）に並んで配置されている。また、カムシャフト６に対して車両前方側には、２つの排気バルブ５１が左右方向に並んで配置されている。吸気バルブ５０及び排気バルブ５１には、それぞれバルブスプリング５２が設けられている。吸気バルブ５０及び排気バルブ５１は、バルブスプリング５２によって常時上方向（閉方向）に付勢されている。

カムシャフト６は左右方向に延びている。このカムシャフト６には、吸気カム６２及び排気カム６３が左右に並んで設けられている。具体的には、図２及び図３に示すように、軸方向左側が吸気カム６２であり、軸方向右側が排気カム６３である。また、カムシャフト６の右端には、カムスプロケット５３が設けられている。カムスプロケット５３には、クランクシャフトの回転を伝達するカムチェーン（共に不図示）が巻き掛けられる。

カムシャフト６は、吸気カムシャフト６０（第１のカムシャフト）と、排気カムシャフト６１（第２のカムシャフト）とを同軸上にアセンブリして構成される（図４参照）。詳細は後述するが、カムシャフト６及びこれらの周辺部品は、吸気バルブ５０及び排気バルブ５１の開閉タイミングを切り替える可変動弁機構７を構成する。

カムシャフト６（吸気カム６２及び排気カム６３）の上方には、吸気バルブ５０を開閉する吸気ロッカーアーム５４と、排気バルブ５１を開閉する排気ロッカーアーム５５が設けられている。吸気ロッカーアーム５４は、左右に延びる吸気ロッカーシャフト（不図示）に対して揺動可能に支持されている。具体的に吸気ロッカーアーム５４は、揺動支点となる支持部５４ａと、吸気カム６２に当接する当接部５４ｂと、吸気バルブ５０を押圧する押圧部５４ｃとによって構成される。

支持部５４ａは、吸気ロッカーシャフトを挿通可能な筒形状を有している。当接部５４ｂは、支持部５４ａから前下方に延び先端にローラ５４ｄを取り付けて構成される。ローラ５４ｄの外面は、吸気カム６２の外面に当接している。押圧部５４ｃは、支持部５４ａから後下方に向かって二又に延びており、各先端部分が吸気バルブ５０の上端に当接している。

排気ロッカーアーム５５も同様に、左右に延びる排気ロッカーシャフト（不図示）に対して揺動可能に支持されている。具体的に排気ロッカーアーム５５は、揺動支点となる支持部５５ａと、排気カム６３に当接する当接部５５ｂと、排気バルブ５１を押圧する押圧部５５ｃとによって構成される。

支持部５５ａは、排気ロッカーシャフトを挿通可能な筒形状を有している。当接部５５ｂは、支持部５５ａから後下方に延び先端にローラ５５ｄを取り付けて構成される。ローラ５５ｄの外面は、排気カム６３の外面に当接している。押圧部５５ｃは、支持部５５ａから前下方に向かって二又に延びており、各先端部分が排気バルブ５１の上端に当接している。

このように構成される動弁装置５では、クランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト６が回転されると、吸気カム６２（排気カム６３）のカム面（外面）に沿って当接部５４ｂ（当接部５５ｂ）が摺動する。特に、吸気カム６２（排気カム６３）の突出部分では、当接部５４ｂ（当接部５５ｂ）が上方に押し上げられる。このため、吸気ロッカーアーム５４（排気ロッカーアーム５５）が支持部５４ａ（支持部５５ａ）を支点に回動し、押圧部５４ｃ（押圧部５５ｃ）が下方に移動する。

このとき、押圧部５４ｃ（押圧部５５ｃ）は、バルブスプリング５２の付勢力に抗して吸気バルブ５０（排気バルブ５１）を下方（開方向）に押し下げる。この結果、吸気バルブ５０（排気バルブ５１）が開放される。当接部５４ｂ（当接部５５ｂ）が吸気カム６２（排気カム６３）の突出部分を乗り越えると、吸気バルブ５０（排気バルブ５１）は、バルブスプリング５２の付勢力によって上方に押し上げられる。この結果、吸気バルブ５０（排気バルブ５１）が閉じられる。このようにして、吸気バルブ５０及び排気バルブ５１の開閉が制御される。

次に、図３から図６を参照して、本実施の形態に係る可変動弁機構について説明する。図３は、本実施の形態に係る可変動弁機構の一部を示す斜視図である。図４は、図３に示す可変動弁機構の分解斜視図である。図５は、本実施の形態に係るカムシャフトアセンブリ（カムシャフト）の分解斜視図である。図６は、図３に示す可変動弁機構の断面図である。

上記したように、本実施の形態に係る動弁装置５（図２参照）は、エンジン回転数に応じて吸気バルブ５０又は排気バルブ５１（共に図２参照）の開閉タイミングを切り替える可変動弁機構７を備えている。具体的には、図３に示すように、可変動弁機構７は、カムシャフト６（カムスプロケット５３）の回転に伴って生じる遠心力を用いて吸気バルブ５０のバルブタイミングを進角させる、いわゆるガバナー式の可変バルブタイミング機構である。

図３及び図４に示すように、可変動弁機構７は、カムシャフト６の右端に設けられたカムスプロケット５３の右側面に、ガバナーフランジ７０や、一対のガバナーアーム７１をボルト７２、７３で取り付けて構成される。詳細は後述するが、ガバナーアーム７１は、カムシャフト６の回転に伴って生じる遠心力によって回動可能に構成される。

カムスプロケット５３の中心には円形穴５３ａが形成されている。また、カムスプロケット５３の側面には、ガバナーアーム７１の回動支点となる２つの貫通口５３ｂが形成されている。２つの貫通口５３ｂは、円形穴５３ａを挟んで対向する位置に形成されている。カムスプロケット５３は、後述するスプロケットフランジ６６を介して排気カムシャフト６１に回転一体に取り付けられる。

ガバナーフランジ７０は、後述する吸気カムシャフト６０に係合する円形部７０ａと、円形部７０ａの外周から径方向外側に広がるフランジ部７０ｂとを有している。円形部７０ａの中央には、円形穴７０ｃが形成されている。この円形穴７０ｃにボルト７２が通され、ボルト７２が吸気カムシャフト６０にねじ込まれることにより、ガバナーフランジ７０が吸気カムシャフト６０に固定される。

円形部７０ａには、中心から径方向に離れた位置に係合ピン７０ｄが取り付けられている。係合ピン７０ｄは、カムシャフト６側に突出している。吸気カムシャフト６０の係合溝６０ｂに係合ピン７０ｄが係合することで、ガバナーフランジ７０と吸気カムシャフト６０とが回転一体に構成される。フランジ部７０ｂには、軸方向外側（右側）に突出する２つの係合ピン７０ｅが設けられている。各係合ピン７０ｅは、ガバナーアーム７１の係合穴７１ｄに係合する。このように構成されるガバナーフランジ７０は、カムスプロケット５３の回転を吸気カムシャフト６０に伝達する伝達部材として機能する。

ガバナーアーム７１は、カムスプロケット５３の周方向に沿うように、略三日月状に形成されている。具体的にガバナーアーム７１は、カムスプロケット５３に対して回動可能に支持される支持部７１ａと、支持部７１ａから離間して形成されるウェイト部７１ｂと、ガバナーフランジ７０（係合ピン７０ｅ）に係合する係合部７１ｃとを有している。

支持部７１ａは、ボルト７３を挿通可能な円筒形状を有している。ガバナーアーム７１は、支持部７１ａから回転方向前側に向かって延びており、先端が僅かに径方向内側に屈曲している。この屈曲した先端部分がウェイト部７１ｂとなっている。また、係合部７１ｃは、支持部７１ａから回転方向後側に向かって僅かに延びており、後端が支持部７１ａより僅かに径方向内側に位置している。係合部７１ｃの後端部分には、上記した係合ピン７０ｅが係合可能な係合穴７１ｄが形成されている。係合穴７１ｄは、径方向に長い略Ｓ字形状を有している。

一対のガバナーアーム７１は、係合穴７１ｄにガバナーフランジ７０の係合ピン７０ｅを係合させた状態で支持部７１ａ及びカムスプロケット５３の貫通口５３ｂにボルト７３を挿通し、ボルト７３をスプロケットフランジ６６にねじ込むことで、カムスプロケット５３に対して回動可能に取り付けられる。詳細は後述するが、ガバナーアーム７１は、カムスプロケット５３とガバナーフランジ７０との相対回転又は一体回転を切替え可能にする中間作動部材として機能する。

また、一対のガバナーアーム７１には、各ウェイト部７１ｂを径方向内側に付勢する一対のガバナースプリング７４が設けられている。ガバナースプリング７４は、例えば圧縮コイルバネで構成される。ガバナースプリング７４の一端は、いずれか一方側のガバナーアーム７１のウェイト部７１ｂの基端（ガバナーアーム７１の前側の屈曲部分）に係合している。また、ガバナースプリング７４の他端は、対向する他方側のガバナーアーム７１の後端部分（支持部７１ａと係合部７１ｃとの間）に係合している。

次に、カムシャフト６の詳細構成について説明する。図５に示すように、カムシャフト６は、吸気カムシャフト６０に対して円筒状の排気カムシャフト６１、デコンプレッション機構８、リングスペーサ６４及びベアリング６５を通し、排気カムシャフト６１の右端にスプロケットフランジ６６を取り付けて構成される。

吸気カムシャフト６０は、中空形状を有しており、左右方向に延びている。吸気カムシャフト６０の左端側には、吸気カム６２が一体的に設けられている。吸気カムシャフト６０の右端には、ボルト７２（図４参照）用のネジ穴６０ａが形成されている。また、吸気カムシャフト６０の右端外周側には、ガバナーフランジ７０の係合ピン７０ｄが係合する係合溝６０ｂが形成されている。

また、吸気カムシャフト６０のうち吸気カム６２より右側であって、排気カムシャフト６１の内側に収まる部分では、基端部と右端部がその中間部分６０ｅに比べて径方向に大きく（太く）形成されている。この吸気カムシャフト６０の太くなった部分が、排気カムシャフト６１を支持する支持部６０ｃとして機能する。具体的に支持部６０ｃの外径は、排気カムシャフト６１の内径と略同一の大きさを有している。また、支持部６０ｃの外面には、環状溝６０ｄが形成されている。これらの環状溝６０ｄ及び中間部分６０ｅは、吸気カムシャフト６０と排気カムシャフト６１の摺動面にオイルを供給するためのオイル供給経路として機能する。

排気カムシャフト６１は、吸気カムシャフト６０を挿通可能な円筒形状を有している。具体的に排気カムシャフト６１の内径は、吸気カムシャフト６０の外径より僅かに大きく設定されている。排気カムシャフト６１の長さは、吸気カム６２より右側における吸気カムシャフト６０の長さと略同一である。また、排気カムシャフト６１と吸気カムシャフト６０とは、相対回転可能に構成される。

排気カムシャフト６１の左端側には、排気カム６３が一体的に設けられている。また、排気カムシャフト６１の外面には、内面に向かって貫通する貫通穴６１ａが形成されている。貫通穴６１ａは、排気カム６３の右側において、軸方向に長い略矩形状を有している。詳細は後述するが、この貫通穴６１ａは、デコンプカム８２を収容する収容部として機能する。また、貫通穴６１ａの下方側の排気カムシャフト６１の外面には、内面に向って貫通する様にガイド穴６１ｂが形成されている。詳細は後述するが、このガイド穴６１ｂにはデコンプレッション機構８のガイドピン８３ｂが係合し、排気カムシャフト６１とデコンプレッション機構８が回転一体に構成される。

デコンプレッション機構８は、エンジン始動時に排気バルブ５１（図２参照）を開放して燃焼室を減圧させるものであり、概してリング形状を有している。デコンプレッション機構８の外径は、ベアリング６５の外径を越えない程度の大きさを有している。なお、デコンプレッション機構８の詳細構成については後述する。スプロケットフランジ６６には、カムスプロケット５３の貫通口５３ｂに対応して２つのネジ穴６６ａが形成されている。スプロケットフランジ６６は、排気カムシャフト６１に対して回転一体に取り付けられると共に、カムスプロケット５３が固定される。

次に、図７を参照して、本実施の形態に係る可変動弁機構の動作について説明する。図７は、本実施の形態に係る可変動弁機構の動作説明図である。図７Ａはガバナーアームが閉じた状態を示し、図７Ｂはガバナーアームが開いた状態を示している。なお、図７では説明の便宜上、ガバナースプリングや一部の構成を省略している。

可変動弁機構７では、図７に示すように、ガバナースプリング７４（不図示）によってガバナーアーム７１がカムスプロケット５３の径方向内側に付勢されている。例えば、エンジン回転数が所定回転数以下の場合、図７Ａに示すように、ウェイト部７１ｂに生じる遠心力がガバナースプリング７４の付勢力よりも小さい。このため、ガバナーアーム７１は支持部７１ａを支点に回動することがない。

また、ウェイト部７１ｂは、カムスプロケット５３の外縁から径方向外側に突出しない閉位置に位置付けられている。このとき、ガバナーフランジ７０の係合ピン７０ｅは、係合穴７１ｄの径方向内側の端部に接触している。この場合、ガバナーフランジ７０とカムスプロケット５３は、相対回転することなく一体的に回転する。これにより、ガバナーフランジ７０に係合する吸気カムシャフト６０及び排気カムシャフト６１（共に図５参照）もカムスプロケット５３と一体回転する。この結果、動弁装置５（図２参照）では、通常のバルブタイミングで吸気バルブ５０及び排気バルブ５１の開閉が制御される。

一方、エンジン回転数が所定回転数を超えると、ウェイト部７１ｂに生じる遠心力がガバナースプリング７４の付勢力よりも大きくなる。このため、図７Ｂに示すように、ガバナーアーム７１は支持部７１ａを支点に回動し、ウェイト部７１ｂが径方向外側に移動する。これにより、ウェイト部７１ｂは、カムスプロケット５３の外縁から径方向外側に突出した開位置に位置付けられる。

また、ガバナーアーム７１が回動することで係合部７１ｃは径方向内側に移動する。これに伴い、ガバナーフランジ７０は、係合穴７１ｄの径方向外側の端部に係合ピン７０ｅが接触すると共に、カムスプロケット５３に対して反対方向に相対回転する。この結果、吸気バルブ５０の開閉タイミングが調整される。このように、可変動弁機構７では、エンジン回転数に応じてガバナーアーム７１を回動させ、ガバナーフランジ７０とカムスプロケット５３とを相対回転させることにより、吸気バルブ５０の開閉タイミングを変化させることが可能になっている。

次に、図５、図８及び図９を参照して、本実施の形態に係るデコンプレッション機構について説明する。図８は、本実施の形態に係るデコンプレッション機構の分解斜視図である。図９は、本実施の形態に係るデコンプアームの斜視図である。

図５、図８及び図９に示すように、本実施の形態に係るデコンプレッション機構８は、エンジン始動時に排気バルブ５１（図２参照）を開放して燃焼室を減圧するように構成される。具体的にデコンプレッション機構８は、環状に形成されるデコンプホルダ８０に、遠心力を受けて回動可能なデコンプアーム８１と、デコンプアーム８１の回動に応じて回動するデコンプカム８２とを取り付けて構成される。

デコンプホルダ８０は、軸方向に所定幅を有する略リング形状を有している。デコンプホルダ８０は、図８に示す略上半部が略下半部に対して軸方向に窪んでおり、前後方向から見て段形状を有している。説明の便宜上、デコンプホルダ８０の略下半部において比較的肉厚な部分を肉厚部８３とし、略上半部において比較的肉薄な部分を肉薄部８４とする。

図８に示す肉薄部８４の前側の外縁部には、デコンプアーム８１を支持する支持部８４ａが形成されている。支持部８４ａには、軸方向右側に突出する係合ピン８４ｂが設けられている。この係合ピン８４ｂには、デコンプアーム８１のピボット部８１ａが係合し、デコンプアーム８１の回動支点となる。肉薄部８４の上側の内周面には、径方向外側に向かって窪んだ凹部８４ｃが形成されている。凹部８４ｃは、軸方向から見て略円弧状に形成されている。この凹部８４ｃには、デコンプカム８２が収容される。

また、凹部８４ｃの上方における肉薄部８４の外縁には、軸方向右側に突出する突起部８４ｄが形成されている。この突起部８４ｄは、デコンプアーム８１の所定角度以上の回動を規制するストッパとして機能する。また、肉厚部８３の下側の内周面には、径方向外側に向かって窪んだ凹部８３ａが形成されている。この凹部８３ａには、上記したガイドピン８３ｂ（図５参照）が係合する。

デコンプアーム８１は、デコンプホルダ８０の周方向に沿うように、略三日月状に形成されている。具体的にデコンプアーム８１は、カムスプロケット５３に対して回動可能に支持されるピボット部８１ａと、デコンプカム８２に係合する係合部８１ｂと、デコンプアーム８１の錘として機能するウェイト部８１ｃとを有している。

ピボット部８１ａは、デコンプアーム８１の一端に設けられており、軸方向に貫通する穴で構成される。当該穴に係合ピン８４ｂが挿通されることで、デコンプアーム８１は、ピボット部８１ａを支点に回動可能に構成される。係合部８１ｂは、デコンプアーム８１の他端に設けられており、軸方向左側に突出する係合ピン８１ｄを有している。当該係合ピン８１ｄは、後述するデコンプカム８２の直線溝８２ａに係合する。

ウェイト部８１ｃは、ピボット部８１ａと係合部８１ｂとの間（ピボット部８１ａとデコンプカム８２との中間部）に設けられており、ピボット部８１ａ及び係合部８１ｂに対して軸方向左側に（デコンプホルダ８０に向かって）突出した形状を有している。なお、デコンプホルダ８０では、支持部５４ａと突起部８４ｄとの間における肉薄部８４の外周部分が、ウェイト部８１ｃの形状に対応するように抉られている。すなわち、肉薄部８４の抉られた部分が、ウェイト部８１ｃを収容する収容部として機能する。

また、デコンプアーム８１には、係合部８１ｂ側を径方向内側に付勢するデコンプスプリング８５が設けられる。デコンプスプリング８５は、例えば圧縮コイルバネで構成され、一端がデコンプアーム８１に引っ掛けられ、他端がデコンプホルダ８０に引っ掛けられる。具体的に、デコンプアーム８１には、ピボット部８１ａの近傍でピボット部８１ａより係合部８１ｂ側に、デコンプスプリング８５の一端を引っ掛けるための係止穴８１ｅが形成されている。また、デコンプホルダ８０には、肉薄部８４の最下端部（凹部８３ａの近傍）に、デコンプスプリング８５の他端を引っ掛けるための切欠き部８４ｅが形成されている。詳細は後述するが、上記のように構成されるデコンプアーム８１は、排気バルブ５１を開放可能なデコンプ作動位置と、排気バルブ５１を閉鎖可能なデコンプ解除位置との間で回動可能に構成される。

デコンプカム８２は、左右方向に延びる円柱形状を有している。デコンプカム８２の略右半部は、デコンプホルダ８０の円弧状の凹部８４ｃに収容される。なお、凹部８４ｃの内径はデコンプカム８２の外面と相補形状であり、デコンプカム８２は、凹部８４ｃの内面に沿って回転可能に構成される。また、デコンプカム８２の右端には、軸方向右側から見て直径方向に延びる直線溝８２ａが形成されている。この直線溝８２ａは、デコンプアーム８１の係合ピン８１ｄを受容可能な幅を有している。係合ピン８１ｄは、デコンプアーム８１の回動に応じて直線溝８２ａに対して係合した状態で移動可能に構成される。

デコンプカム８２の略左半部は、排気カム６３（図５参照）のカム面に対して出没可能な外面形状を有している。具体的にデコンプカム８２の左端には、軸方向から見て一部が切欠かれており、円弧状に形成される円弧面８２ｂと、平坦に形成される平坦面８２ｃとを有している。このように構成されるデコンプカム８２は、全体として排気カムシャフト６１の貫通穴６１ａに収容される。

このように構成されるデコンプレッション機構８では、例えば、エンジン始動時には、排気カム６３のカム面からデコンプカムの円弧面８２ｂが突出することで、排気ロッカーアーム５５（図２参照）を介して排気バルブ（図２参照）が僅かに開放される。これにより、燃焼室内が減圧され、圧縮行程時のエンジンフリクションが低減される。

一方、エンジン始動後にエンジン回転数が所定の回転数を超えると、遠心力によってデコンプアーム８１が回動する。この結果、デコンプカム８２が回転され、平坦面８２ｃが排気カムシャフト６１に対して表出したとき、平坦面８２ｃは、排気カム６３のカム面内に収められる。これにより、圧縮行程時に排気バルブが開放される動作（デコンプ動作）が解除される。このように、デコンプレッション機構８は、エンジン回転数に応じて排気バルブ５１を開閉するように動作する。

ところで、従来のデコンプレッション機構においては、デコンプアームの重心位置が回動支点（ピボット部）から離れた位置にあるため、遠心力を受けた場合にデコンプアームを回動させる（デコンプ動作を解除する）、デコンプアーム８１の作動方向（デコンプアーム８１が開く方向）に作用するモーメントが比較的大きくなる。例えばエンジンが急停止するような状況にあっては、急停止時の慣性程度でもデコンプアームが回動してデコンプ動作が解除されたまま、エンジンが停止することが考えられ、次回このデコンプ動作が効かない状態でエンジンが始動し難くなる、いわゆるデコンプロックが発生する場合がある。このデコンプロックを防止し、エンジンの再始動性を向上させるためには、エンジンが急停止するような状況であってもデコンプアームが不用意に開いてしまうことを抑制する必要がある。

そこで、本実施の形態では、デコンプアーム８１のウェイト部８１ｃをピボット部８１ａと係合部８１ｂとの間（ピボット部８１ａとデコンプカム８２との中間部）に設けたことで、デコンプアーム８１の重心をピボット部８１ａ側に近づけることが可能になった。この結果、デコンプアーム８１に遠心力が働いても、デコンプアーム８１の作動方向（デコンプアーム８１が開く方向）に作用するモーメントを小さくすることができ、デコンプアーム８１が回動し難くなる。よって、エンジンが急停止するような状況において、不用意にデコンプ動作が解除されるのを抑制することができる。このように、エンジンが急停止するような状況であっても安定的にデコンプ動作を実施することができる。

次に、図１０及び図１１を参照して、本実施の形態に係るデコンプレッション機構の動作について説明する。図１０及び図１１は、本実施の形態に係るデコンプレッション機構の動作説明図である。具体的に図１０は、デコンプ動作が効いている状態を表しており、デコンプアームが、排気バルブを開放可能なデコンプ作動位置に位置付けられた状態を示している。一方、図１１は、デコンプ動作が解除された状態を表しており、デコンプアームが、排気バルブを閉鎖可能なデコンプ解除位置に位置付けられた状態を示している。また、図１０Ａ及び図１１Ａはデコンプレッション機構を左側から見た図であり、図１０Ｂ及び図１１Ｂはデコンプレッション機構を右側から見た図である。

図１０に示すように、エンジン２（図１参照）が始動していない状態においては、クランクシャフト（不図示）が回転していないため、カムスプロケット５３、排気カムシャフト６１（図４又は図５参照）及びデコンプレッション機構８も回転していない。このとき、デコンプアーム８１には、デコンプスプリング８５による付勢力のみが働いている。特に図１０Ａに示すように、デコンプアーム８１は、デコンプスプリング８５によって径方向内側に付勢されており、ウェイト部８１ｃの内周側の端面がデコンプホルダ８０の外面に接触している。

このように、ウェイト部８１ｃがデコンプホルダ８０に当接することで、デコンプホルダ８０の一部を、デコンプアームが回動する際のストッパとして機能させることができる。この結果、デコンプアーム８１の回動を規制するための部品を別途設ける必要がなく、構成が簡略化される。

また、デコンプアーム８１がデコンプ作動位置に位置している場合、図１０Ｂに示すように、デコンプアーム８１の係合ピン８１ｄが直線溝８２ａの後端側（図１０Ｂの紙面左端部）に位置付けられている。この場合、図１０Ａに示すように、デコンプカム８２の円弧面８２ｂが排気カム６３のカム面から径方向外側に突出している。これにより、エンジン始動の際には、デコンプカム８２の円弧面８２ｂで排気ロッカーアーム５５（当接部５５ｂ（共に図２参照））を押し上げることができ、排気バルブ５１が僅かに開放される。この結果、デコンプ動作を効かせた状態でエンジンを始動し易くすることができる。

一方、エンジン始動後、エンジン回転数（カムスプロケット５３の回転数）が所定回転数を超えると、ウェイト部８１ｃに生じる遠心力がデコンプスプリング８５の付勢力よりも大きくなる。このため、デコンプアーム８１はピボット部８１ａを支点に回動し、係合部８１ｂ（係合ピン８１ｄ）が径方向外側に移動する。これに伴い、デコンプカム８２は凹部８４ｃの内面に沿って摺動して回転する。この結果、図１１Ａに示すように、デコンプカム８２の平坦面８２ｃが排気カムシャフト６１の外側に表出する。このとき、平坦面８２ｃは、排気カム６３のカム面内に収められているため、デコンプカム８２によって排気ロッカーアーム５５が押し上げられることが無い。すなわち、デコンプ動作が解除された状態となっている。

なお、図１１Ｂに示すように、デコンプアーム８１がデコンプ解除位置に位置付けられた状態においては、デコンプアーム８１の上端がデコンプホルダ８０の突起部８４ｄに当接することで、デコンプアーム８１の回動が規制される。この結果、デコンプアーム８１が必要以上に回動するのを防止すると共に、係合ピン８４ｂが直線溝８２ａから脱落するのを防止することができる。

このように、本実施の形態では、エンジン回転数が所定回転数を越えた場合、デコンプアーム８１が遠心力によってデコンプ解除位置に位置付けられる一方、エンジン回転数が所定回転数以下の場合、デコンプアーム８１はデコンプ作動位置に位置付けられる。この構成によれば、デコンプアーム８１（ウェイト部８１ｃ）に働く遠心力を用いて、エンジン回転数に応じてデコンプアーム８１を所定位置（デコンプ作動位置又はデコンプ解除位置）に回動させることにより、適切にデコンプ動作の切り替えを行うことができる。

特に、上記したように、デコンプアーム８１のウェイト部８１ｃをピボット部８１ａと係合部８１ｂとの間に設けたことで、デコンプアーム８１の重心をピボット部８１ａ側に近づけることが可能になっている。このため、エンジンが急停止するような状況において、デコンプアーム８１に大きな遠心力が働いても、デコンプアーム８１の作動方向（デコンプアーム８１が開く方向）に作用するモーメントを小さくすることができ、デコンプアーム８１が回動し難くなる。よって、不用意にデコンプ動作が解除されるのを抑制することができる。

また、本実施の形態では、デコンプアーム８１をデコンプ作動位置側に付勢するデコンプスプリング８５の係合箇所が、ピボット部８１ａとウェイト部８１ｃとの間に設けられている。この場合、デコンプアーム８１において、デコンプ動作が解除される方向に遠心力が働いても、デコンプスプリング８５の付勢力によって当該遠心力が相殺される。このため、デコンプアーム８１を回動し難くすることができる。また、デコンプスプリング８５の係合箇所をピボット部８１ａ側に近づけることができるため、デコンプスプリング８５を小型化して機構全体をコンパクトにすることができる。

また、ピボット部８１ａ及び係合部８１ｂがデコンプアーム８１の両端に離して設けられている。このため、デコンプアーム８１の回動角度が小さい場合であっても、係合部の移動量を確保することができる。また、ウェイト部８１ｃが、軸方向において、デコンプホルダ８０と重なるように配置されている。このため、デコンプレッション機構が全体として軸方向に大きくなるのを防止することができる。

また、本実施の形態では、デコンプレッション機構８が、排気カム６３（吸気カム６２）とカムスプロケット５３のとの間に設けられている。このため、デコンプレッション機構８がカムシャフトの端部に設けられる場合に比べて、エンジン全体が軸方向に大きくなるのを防止することができる。

また、デコンプレッション機構８では、軸方向において、デコンプホルダ８０の肉厚部８３の厚み内で周辺部品（デコンプアーム８１やデコンプスプリング８５）が収められている。このため、デコンプレッション機構８全体として軸方向の寸法を小さくすることができ、動弁装置５が軸方向に大きくなるのを防止することが可能になっている。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した実施の形態においては、単気筒のエンジン２を例にして説明したが、この構成に限定されない。例えば、本実施の形態に係る動弁装置５（可変動弁機構７、デコンプレッション機構８）を多気筒のエンジンに適用してもよい。

また、上記した実施の形態において、一気筒につき、吸気バルブ５０及び排気バルブ５１がそれぞれ２つずつ、合計４つ設けられる、いわゆる４バルブ式の動弁装置で構成したが、この構成に限定されない。吸気バルブ５０及び排気バルブ５１の数は適宜変更が可能である。

また、上記の実施の形態において、デコンプレッション機構８をＳＯＨＣタイプの動弁装置５に適用した場合について説明したが、この構成に限定されない。例えば、デコンプレッション機構８をＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）式の動弁装置に適用してもよい。

また、上記の実施の形態では、各部材同士が係合する部分において、一方が係合ピンで他方が係合穴や溝で形成される構成としたが、この構成に限定されない。例えば、一方が係合穴や溝で形成され、他方が係合ピン等の突起で形成されてもよい。

また、上記の実施の形態において、可変動弁機構７は、吸気バルブ５０の開閉タイミングを調整する構成としたが、この構成に限定されない。排気バルブ５１の開閉タイミングを調整するように可変動弁機構７を構成してもよい。

また、上記の実施の形態において、可変動弁機構７が作動する（ガバナーアーム７１が回動する）際の所定の遠心力（エンジン回転数）は、調整したいバルブタイミングに応じて適宜変更が可能である。また、デコンプレッション機構８が作動する（デコンプアーム８１が回動する）際の所定の遠心力（エンジン回転数）も、デコンプ動作を解除したいタイミングに合わせて適宜変更が可能である。

以上説明したように、本発明は、エンジンが急停止するような状況であっても、より安定的にデコンプレッション機構を動作させることができるという効果を有し、特に、ＳＯＨＣ（Single OverHead Camshaft）式の動弁装置に適用可能なデコンプレッション機構、エンジン及び自動二輪車に有用である。

１ 自動二輪車
２ エンジン
５ 動弁装置
５０ 吸気バルブ
５１ 排気バルブ
５３ カムスプロケット
６ カムシャフト
６０ 吸気カムシャフト（第１のカムシャフト）
６１ 排気カムシャフト（第２のカムシャフト）
６２ 吸気カム（吸気側のカム）
６３ 排気カム（排気側のカム）
７ 可変動弁機構
７０ ガバナーフランジ（伝達部材）
７１ ガバナーアーム（中間作動部材）
７１ａ 支持部
７１ｂ ウェイト部
７１ｃ 係合部
８ デコンプレッション機構
８０ デコンプホルダ
８１ デコンプアーム
８１ａ ピボット部
８１ｂ 係合部
８１ｃ ウェイト部
８２ デコンプカム
８５ デコンプスプリング（付勢手段）

Claims (9)

1. 排気バルブを開放して燃焼室を減圧させるデコンプレッション機構であって、
   前記排気バルブを開閉させるデコンプカムと、
   カムシャフトの回転に応じて前記デコンプカムを作動させるデコンプアームとを備え、
   前記デコンプアームは、当該デコンプアームの回動支点となるピボット部と、前記デコンプカムに係合する係合部と、前記ピボット部と前記デコンプカムとの中間部に設けられるウェイト部とを有し、
   所定の遠心力を受けることで、前記デコンプアームは前記ピボット軸を支点に回動して前記排気バルブを閉鎖するように前記デコンプカムを作動させることを特徴とするデコンプレッション機構。
2. 前記デコンプアームは、前記排気バルブを開放可能なデコンプ作動位置と、前記排気バルブを閉鎖可能なデコンプ解除位置との間で回動可能に構成され、
   エンジン回転数が所定回転数を越えた場合、前記デコンプアームは遠心力によって前記デコンプ解除位置に位置付けられる一方、エンジン回転数が所定回転数以下の場合、前記デコンプアームは前記デコンプ作動位置に位置付けられることを特徴とする請求項１に記載のデコンプレッション機構。
3. 前記デコンプアームを前記デコンプ作動位置側に付勢する付勢手段を更に備え、
   前記付勢手段の係合箇所が、前記ピボット部と前記ウェイト部との間に設けられることを特徴とする請求項２に記載のデコンプレッション機構。
4. 前記ピボット部は、前記デコンプアームの一端に設けられ、前記係合部は、前記デコンプアームの他端に設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のデコンプレッション機構。
5. 前記デコンプアームを支持するデコンプホルダを更に備え、
   前記ウェイト部は、前記デコンプホルダに向かって突出しており、
   前記ウェイト部の端面が前記デコンプホルダの端面に当接可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のデコンプレッション機構。
6. 前記デコンプホルダは、前記ウェイト部を収容する収容部を有し、
   前記ウェイト部は、当該ウェイト部の突出する方向において、前記デコンプホルダと重なるように配置されることを特徴とする請求項５に記載のデコンプレッション機構。
7. 排気カム又は吸気カムとカムスプロケットとの間に設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のデコンプレッション機構。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のデコンプレッション機構を備えることを特徴とするエンジン。
9. 請求項８に記載のエンジンを備えることを特徴とする自動二輪車。

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