JP3757623B2

JP3757623B2 - Ｄｏｈｃエンジン

Info

Publication number: JP3757623B2
Application number: JP17491798A
Authority: JP
Inventors: 賢一藤井; 治郎雑賀
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2018-06-22
Also published as: JP2000008871A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン始動を容易にするデコンプ装置と燃料供給用の燃料ポンプを備えたＤＯＨＣエンジンに係り、詳しくはデコンプ装置と燃料ポンプ駆動手段が吸、排気バルブ開閉用のカムシャフトの部分に設置されたＤＯＨＣエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記デコンプ装置は、一般にＳＯＨＣおよびＤＯＨＣエンジンのカムシャフトの排気カム部分に設けられ、エンジン始動時に排気バルブを少し開くことにより圧縮圧力を下げるように構成されている。これにより、エンジン始動時におけるクランクシャフトの回転抵抗力が大幅に軽減され、キックスターターやリコイルスターター（ロープ）等による人力始動や小型のスターターモーターによる始動が容易になる。
【０００３】
また、燃料ポンプもカムシャフトの近傍に設置され、カムシャフトに設けられた燃料ポンプ駆動カムによって直接駆動される場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにカムシャフトにデコンプ装置を設け、同時にカムシャフトで燃料ポンプを駆動するためには、シリンダーヘッド内に多大な設置スペースが必要になり、特にシリンダーヘッド内のスペースが狭いＤＯＨＣエンジンにおいては、デコンプ装置と燃料ポンプの兼備によりエンジンサイズの大形化を余儀無くされていた。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、エンジンサイズをコンパクトに保ちながらシリンダーヘッド内にデコンプ装置と燃料ポンプ駆動手段を設置可能にし、併せて燃料ポンプの熱害を除去可能なＤＯＨＣエンジンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、請求項１に記載したように排気側のカムシャフトと吸気側のカムシャフトを個別に備えたＤＯＨＣエンジンにおいて、排気側のカムシャフトの一端部にエンジン始動補助用のデコンプ装置を設け、吸気側のカムシャフトの同じ側の端部に燃料ポンプ駆動手段を設ける一方、前記デコンプ装置と前記燃料ポンプ駆動手段を、カムシャフト駆動手段の逆側の端部で、かつシリンダーヘッド内に設置したこと特徴とする。
【０００７】
このよう構成すれば、デコンプ装置と燃料ポンプ駆動手段が個別のカムシャフトに設けられ、従来のようにシリンダーヘッド内のスペースを多大に占有することがなくなるため、シリンダーヘッドを小形化してエンジンサイズをコンパクトに保ちながらシリンダーヘッド内にデコンプ装置と燃料ポンプを設置することができる。
【０００８】
また、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、前記デコンプ装置を前記一方のカムシャフトの一端部に設け、前記他方のカムシャフトの同じ側の端部に前記燃料ポンプ駆動手段を設けた。
【０００９】
この構成によれば、デコンプ装置の設置に必要なスペースと燃料ポンプ駆動手段の設置に必要なスペースがシリンダーヘッド内の一端に揃えられるため、このようなスペースをシリンダーヘッド内の両端に設ける必要がなくなり、シリンダーヘッドの長手方向の長さを短縮してエンジンサイズのコンパクト化を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、前記デコンプ装置と前記燃料ポンプ駆動手段をカムシャフト駆動手段の逆側に配置した。
【００１１】
これにより、シリンダーヘッド内の一側に設けられているタイミングチェーンやタイミングギヤ等のカムシャフト駆動手段に対し、デコンプ装置と燃料ポンプ駆動手段がシリンダーヘッド内の反対側に設置されるため、シリンダーヘッド内のデッドスペースを有効に利用してシリンダーヘッドを小形化し、エンジンサイズのコンパクト化に貢献できる。
【００１２】
そして、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、請求項２に記載したように前記排気側のカムシャフトの中間部に設けられるデコンプ装置の位置を、ＤＯＨＣエンジンの各気筒の間とした。
【００１３】
このようにした場合、シリンダーヘッド内でも比較的スペースに余裕のある場所にデコンプ装置が設置されるので、この点でもシリンダーヘッド内のデッドスペースを有効に利用し、シリンダーヘッドを小形化してエンジンサイズのコンパクト化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、請求項３に記載したように前記ＤＯＨＣエンジンを、エンジンカバーで覆い、かつクランクシャフトが鉛直方向を向くように縦置きにして、船外機に搭載した。
【００１５】
エンジンカバーで周囲を覆われる船外機は常にエンジンのコンパクト化が求められているので、本発明に係るＤＯＨＣエンジンを船外機に適用することでより一層その効果を顕著に発揮できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るＤＯＨＣエンジンが搭載された船外機の一例を示す左側面図である。
【００１７】
この船外機１は、その最上部にＤＯＨＣエンジン２が搭載されている。このＤＯＨＣエンジン２は、例えば直列２気筒の４バルブエンジンであり、そのクランクシャフト３が鉛直方向を向くように縦置きに搭載されている。ＤＯＨＣエンジン２の下部には厚い平板状のオイルポンプケース４を介してオイルパン５が固定され、オイルパン５の下部にドライブハウジング６とギヤハウジング７が順に固定されている。
【００１８】
ＤＯＨＣエンジン２とオイルポンプケース４とオイルパン５の部分は上下に分割可能なエンジンカバー８に覆われている。このエンジンカバー８は、オイルポンプケース４とオイルパン５に跨がるように固定されたロアーカバー８ａと、その上に着脱可能に取着されるアッパーカバー８ｂとからなり、ＤＯＨＣエンジン２の整備作業等はアッパーカバー８ｂを取り外して行う。
【００１９】
オイルパン５とドライブハウジング６の前縁には、それぞれマウント部10，11が設けられており、この上下のマウント部10，11にパイロットシャフト12の上端と下端が固定され、パイロットシャフト12はクランプブラケット13に左右回動自在に軸支される。そして、クランプブラケット13が船体の尾部に固定される。
【００２０】
ＤＯＨＣエンジン２のクランクシャフト３下端には下方に延びるドライブシャフト15が回転一体に連結されており、このドライブシャフト15はオイルポンプケース４およびオイルパン５、ドライブハウジング６の内部を貫通してギヤハウジング７内に達する。ギヤハウジング７内にはプロペラシャフト16が水平（前後）方向に軸支されており、その後端にスクリュープロペラ17が回転一体に設けられている。
【００２１】
ドライブシャフト15がプロペラシャフト16に交わる部分にはベベルギヤ機構18とクラッチシフター19が設けられており、ドライブシャフト15の回転はベベルギヤ機構18を介してプロペラシャフト16に伝達され、スクリュープロペラ17が回転して推進力が発生する。また、クラッチシフター19により、常に一定方向に回転するドライブシャフト15の回転が正逆に切り換えられてプロペラシャフト16に伝達され、船外機１（船体）の前進、後進が選定される。
【００２２】
図２は、本発明に係るＤＯＨＣエンジン２の部分を拡大した縦断面図であり、図３は図２の III-III矢視図である。ＤＯＨＣエンジン２は、進行方向前側から順に、クランクケース21、シリンダーブロック22、シリンダーヘッド23、ヘッドカバー24が重ねられて固定されている。そして、クランクケース21の前方にスターターモーター25が設置され、クランクケース21の上部には人力始動用のリコイルスターター26が設けられている。
【００２３】
クランクケース21とシリンダーブロック22の間には前記クランクシャフト３が軸支され、シリンダーブロック22内に形成された２本のシリンダーボア28内に挿入されたピストン29がコンロッド30によってクランクシャフト３に連結されている。一方、シリンダーヘッド23にはシリンダーボア28に整合する燃焼室31が形成され、その中央部に点火プラグ32が設けられている。
【００２４】
また、シリンダーヘッド23の内部には吸気側カムシャフト34と排気側カムシャフト35がクランクシャフト３に対して平行に軸支されている。これらのカムシャフト34，35は、その下端および中間部に設けられた合計３つのジャーナル部36（図４参照）がシリンダーヘッド23に設けられた軸受部38，39に軸支される。吸気側カムシャフト34および排気側カムシャフト35には、それぞれ１気筒当たり２個ずつ、合計４個の吸気カム41〜44および排気カム45〜48が設けられている。
【００２５】
さらに、シリンダーヘッド23内には図示しない４本の吸気バルブおよび排気バルブと、これらのバルブを押し開くための８個のタぺット50が設置されている。吸気側カムシャフト34の吸気カム41〜44と排気側カムシャフト35の排気カム45〜48の位置は、それぞれ吸気バルブおよび排気バルブのタペット50の位置に合わせられている。
【００２６】
クランクシャフト３の下端にはドライブスプロケット51が設けられ、各カムシャフト34，35の下端にはドリブンスプロケット52，53が設けられ、これら各スプロケット51，52，53の周囲にカムシャフト駆動手段としてのタイミングチェーン54が巻装されている。
【００２７】
シリンダーボア28内におけるピストン29の往復運動はクランクシャフト３の回転運動に変換されてＤＯＨＣエンジン２の出力となり、このクランクシャフト３の回転はタイミングチェーン54によって吸気側および排気側のカムシャフト34，35に伝達される。カムシャフト34，35が回転すると、吸気カム41〜44および排気カム45〜48によって各タペット50が押し下げられ、吸、排気バルブが所定のタイミングで開弁される。
【００２８】
ところで、排気側カムシャフト34には上下２基のデコンプ装置56Ａ，56Ｂが設けられている。図４にも示すように、上側のデコンプ装置56Ａは排気側カムシャフト35の最上部に設けられ、下側のデコンプ装置56Ｂは排気側カムシャフト35の中間部に設けられて上下の気筒（シリンダーボア28）の間の高さに位置している。各デコンプ装置56Ａ，56Ｂは次のように構成されている。
【００２９】
まず、図５および図６、７にも示すように、排気側カムシャフト35には、その長手方向に沿う２つのデコンプカム溝57が刻設されている。この実施形態において、２つのデコンプカム溝57は排気側カムシャフト35の円周方向に 180゜位相をずらされて形成され、それぞれのデコンプカム溝57の一端が各気筒の片方（例えば上側）の排気カム45，47のカムベース面（カム山と反対側の円筒面）45ａ，47ａにかかるように形成されている。また、このデコンプカム溝57から排気側カムシャフト35の円周方向へ90゜回り込んだ位置に平坦な取付面58とボルト孔59が形成されている（図６，７参照）。
【００３０】
各デコンプカム溝57内には、図８にも示すような略円柱状のデコンプカム軸60が回動自在に嵌入されている。このデコンプカム軸60には軸芯に平行する平面部61が加工されており、この部分における縦断面形状は略半月状になっていて、この部分がデコンプカム62となっている。また、このデコンプカム62が形成されない側の端部にはデコンプピン63が突設されている。このデコンプピン63の角度は、デコンプカム軸60の軸芯に対して直角であり、かつ平面部61に対して45゜に設定されている。
【００３１】
デコンプカム軸60は、そのデコンプカム62側が排気カム45，47側に位置するようにデコンプカム溝57内にセットされる。そして、デコンプカム軸60がデコンプカム溝57内で回動することにより、排気カム45，47のカムベース面45ａ，47ａからデコンプカム62が出没する。図６にはデコンプカム62がカムベース面45ａ，47ａ下に没入した状態が示されており、図７にはデコンプカム62がカムベース面45ａ，47ａ上に突出した状態が示されている。
【００３２】
一方、排気側カムシャフト35の取付面58には略「コ」の字形状のデコンプホルダー65がボルト孔59に締結されるボルト66によって固定されており、このデコンプホルダー65の内周部に形成された湾入部67がデコンプカム溝57の位置に整合し、この湾入部67によってデコンプカム溝57からのデコンプカム軸60の抜脱が防止されている。
【００３３】
また、デコンプホルダー65と向き合うようにして略「Ｃ」の字形状のデコンプアーム68が設けられ、デコンプホルダー65とデコンプアーム68との間に排気側カムシャフト35が挟まれる。デコンプアーム68は、その一端がピボット軸69によってデコンプホルダー65の端部に回動自在に連結されており、ピボット軸69の部分に設けられたリターンスプリング70によって常にデコンプホルダー65側に引き寄せられている。
【００３４】
デコンプアーム68の自由端側には把持部71が形成されており、この把持部71にデコンプカム軸60のデコンプピン63が把持される。そして、デコンプアーム68がデコンプホルダー65側に引き寄せられている時（図７の状態）にはデコンプピン63がデコンプアーム68に押されてデコンプカム62が排気カム45，47のカムベース面45ａ，47ａ上に突出し、デコンプアーム68がデコンプホルダー65側から引き離されている時（図６の状態）にはデコンプピン63がデコンプアーム68に引かれてデコンプカム62がカムベース面45ａ，47ａ下に没入するようになっている。
【００３５】
ＤＯＨＣエンジン２の始動時において排気側カムシャフト35は、スターターモーター25またはリコイルスターター26の動力によって助走回転するクランクシャフト３に連動してクランクシャフト３の２分の１の回転速度で低速回転する。この時にはデコンプ装置56Ａ，56Ｂのデコンプアーム68に遠心力が殆ど作用しないため、図７のようにデコンプアーム68はリターンスプリング70の付勢力によってデコンプホルダー65側に引き寄せられている。このため、デコンプピン63がデコンプアーム68に押されてデコンプカム62が排気カムのカムベース面45ａ，47ａ上に突出する。
【００３６】
したがって、排気側カムシャフト35が１回転する度に排気カム45，47のカムベース面45ａ，47ａ上に突出したデコンプカム62がタペット50を押圧し、本来閉じるタイミングにある排気バルブが僅かに開かれてシリンダーボア28内の圧縮圧力が下げられる。これによってクランクシャフト３の回転抵抗力が小さくなり、スターターモーター25やリコイルスターター26への負荷が軽くなるのでＤＯＨＣエンジン２の始動が容易になる。
【００３７】
ＤＯＨＣエンジン２が始動すると、排気側カムシャフト35の回転速度が速まってデコンプアーム68に強い遠心力が作用するため、デコンプアーム68がリターンスプリング70の付勢力に抗して遠心方向に回動し、デコンプホルダー65から離れる。このため、デコンプピン63がデコンプアーム68に引かれ、デコンプカム軸60が図７の位置から90゜回動して図６の位置となり、デコンプカム62がカムベース面45ａ，47ａ下に没入する。これにより、排気バルブのタペット50は排気カム45，47の本来のカムプロフィールに沿って動くようになり、シリンダーボア28内にしかるべき圧縮圧力がもたらされる。
【００３８】
一方、ＤＯＨＣエンジン２の上部には燃料ポンプ74が設置されており、この燃料ポンプ74が吸気側カムシャフト34に駆動されるようになっている。燃料ポンプ74は例えばダイヤフラム式であり、その駆動シリンダー75がシリンダーヘッド23とヘッドカバー24の接合部からエンジン内部に挿入されている。
【００３９】
他方、吸気側カムシャフト34の最上部には、請求項１に記載した燃料ポンプ駆動手段として機能する燃料ポンプ駆動カム76が設けられている。この燃料ポンプ駆動カム76は例えば斜面カムであり、吸気側カムシャフト34の最上部に回転一体に圧入されている。そして、燃料ポンプ74の駆動シリンダー75から下方に突出しているプッシュロッド77が燃料ポンプ駆動カム76の上面に突き当てられている。
【００４０】
吸気側カムシャフト34と共に燃料ポンプ駆動カム76が回転すると、燃料ポンプ駆動カム76が１回転する度に燃料ポンプ74のプッシュロッド77が押し上げられ、図示しない燃料タンクの燃料がＤＯＨＣエンジン２に設けられたキャブレターや燃料噴射装置に搬送される。
【００４１】
以上のように構成されたＤＯＨＣエンジン２は、デコンプ装置56Ａ，56Ｂが排気側カムシャフト35に設けられる一方、燃料ポンプ駆動カム76が吸気側カムシャフト34に設けられており、このようにデコンプ装置56Ａ，56Ｂと燃料ポンプ駆動カム76が個別のカムシャフト34，35に設けられているため、シリンダーヘッド23内のスペースが多大に占有されることを防止してシリンダーヘッド23を小形化し、エンジンサイズをコンパクトに保ちながらシリンダーヘッド23内にデコンプ装置56Ａ，56Ｂと燃料ポンプ駆動カム76を設置することができる。
【００４２】
また、デコンプ装置56Ａが排気側カムシャフト35の最上部に設けられる一方、燃料ポンプ駆動カム76が吸気側カムシャフト34の同じ側、即ち最上部に設けられているため、デコンプ装置56Ａの設置に必要なスペースと燃料ポンプ駆動カム76の設置に必要なスペースがシリンダーヘッド23内の一端に揃えられている。したがって、このようなスペースをシリンダーヘッド23内の両端に設ける必要がなくなり、シリンダーヘッド23の長手方向の長さを短縮してエンジンサイズのコンパクト化を図ることができる。
【００４３】
さらに、カムシャフト駆動手段であるタイミングチェーン54が吸、排気側カムシャフト34，35の最下部に設けられている反面、デコンプ装置56Ａと燃料ポンプ駆動カム76がタイミングチェーン54の反対側、即ち吸、排気側カムシャフト35の最上部に設けられているため、シリンダーヘッド23内のデッドスペースを有効に利用してシリンダーヘッド23を小形化し、エンジンサイズのコンパクト化に一層貢献することができる。なお、カムシャフト駆動手段としてはタイミングチェーン54に限らずタイミングギヤ等であってもよい。
【００４４】
また、このＤＯＨＣエンジン２は、排気側カムシャフト35の中間部に設けられるデコンプ装置56Ｂの位置を各気筒の間としたので、シリンダーヘッド23内でも比較的スペースに余裕のある場所にデコンプ装置56Ｂが設置され、この点でもシリンダーヘッド23内のデッドスペースを有効に利用してエンジンサイズのコンパクト化を図ることができる。
【００４５】
さらに、このＤＯＨＣエンジン２は、デコンプ装置56Ａ，56Ｂが設けられるカムシャフトを排気側カムシャフト35とし、燃料ポンプ駆動カム76が設けられるカムシャフトを吸気側カムシャフト34としたため、排気側カムシャフト35の直ぐ外側に設けられて高熱を発する排気管から燃料ポンプ74を離して燃料ポンプ74の熱害を除去することができる。
【００４６】
なお、この実施形態では船外機１に搭載されたＤＯＨＣエンジン２に本発明に係る構成が適用された例について説明したが、船外機に限らず、車両用エンジン等にも本発明に係るＤＯＨＣエンジンの構成を適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、その２本のカムシャフトの一方にエンジン始動補助用のデコンプ装置を設け、他方に燃料ポンプ駆動手段を設けた構成とし、上記デコンプ装置と燃料ポンプ駆動手段を２本のカムシャフトの同じ側、かつカムシャフト駆動手段の逆側の端部に配置し、さらにカムシャフトの中間部に設けられるデコンプ装置の位置をＤＯＨＣエンジンの各気筒の間としたため、エンジンサイズをコンパクトに保ちながらシリンダーヘッド内にデコンプ装置と燃料ポンプ駆動手段を設置することができる。
【００４８】
さらに、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、エンジン周囲をエンジンカバーで覆われ、クランクシャフトが鉛直方向を向くように縦置きにした船外機に搭載することにより、前記エンジンサイズのコンパクト化の効果をより顕著に発揮できる。また、本発明に係るＤＯＨＣエンジンは、前記デコンプ装置が設けられるカムシャフトを排気側カムシャフトとし、前記燃料ポンプ駆動手段が設けられるカムシャフトを吸気側カムシャフトとしたため、排気側カムシャフトの直ぐ外側に設けられて高熱を発する排気管から燃料ポンプを離して燃料ポンプの熱害を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＤＯＨＣエンジンが搭載された船外機の一例を示した左側面図。
【図２】図１に示す船外機のＤＯＨＣエンジンの部分を拡大した縦断面図。
【図３】図２の III-III矢視により本発明の一実施形態を示した図。
【図４】デコンプ装置が設けられた排気側カムシャフトの拡大図。
【図５】図４の V-V線に沿う縦断面図。
【図６】図５の VI-VI矢視により、ＤＯＨＣエンジン始動後のデコンプ装置を示した図。
【図７】ＤＯＨＣエンジン始動前のデコンプ装置を示した図。
【図８】デコンプカムの斜視図。
【符号の説明】
１船外機
２ＤＯＨＣエンジン
３クランクシャフト
34 吸気側カムシャフト
35 排気側カムシャフト
54 カムシャフト駆動手段として機能するタイミングチェーン
56Ａ，56Ｂデコンプ装置
74 燃料ポンプ
76 燃料ポンプ駆動手段として機能する燃料ポンプ駆動カム

Claims

排気側のカムシャフトと吸気側のカムシャフトを個別に備えたＤＯＨＣエンジンにおいて、排気側のカムシャフトの一端部にエンジン始動補助用のデコンプ装置を設け、吸気側のカムシャフトの同じ側の端部に燃料ポンプ駆動手段を設ける一方、前記デコンプ装置と前記燃料ポンプ駆動手段を、カムシャフト駆動手段の逆側の端部で、かつシリンダーヘッド内に設置したこと特徴とするＤＯＨＣエンジン。
前記排気側のカムシャフトの中間部に設けられるデコンプ装置の位置を、ＤＯＨＣエンジンの各気筒の間とした請求項１に記載のＤＯＨＣエンジン。
前記ＤＯＨＣエンジンを、エンジンカバーで覆い、かつクランクシャフトが鉛直方向を向くように縦置きにして、船外機に搭載した請求項１または２に記載のＤＯＨＣエンジン。