JP3963658B2 - Decompression device for 4-stroke cycle internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータモータによって4ストロークサイクル内燃機関の始動を助成するデコンプ装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
カムシャフトの逆転時のみトルクを伝達しうる一方向クラッチを内蔵したデコンプカムが、該カムシャフトと一体の吸排気カムのいずれか一方に隣接して該カムシャフトに嵌装された4ストロークサイクル内燃機関においては、該内燃機関が停止する際に、内燃機関回転系の回転慣性で回転を続けたクランクシャフトが、圧縮行程の上死点手前で、燃焼室内の圧力上昇により一旦停止してから逆転した時に、カムシャフトとデコンプカムとに介装されたワンウエイクラッチが結合状態となって、デコンプカムも逆転し、デコンプカムのカム山により吸排気弁のいずれか一方が開弁され、スタータモータによるクランクシャフトの正転トルクが軽減され、始動が助成されるようになっている。
【0003】
そして、4ストロークサイクル内燃機関の停止時におけるデコンプカムのカム山位置を所定の位置に設定するために、従来は、該デコンプカムに係止片が突設されるとともに、該係止片に向う盲孔がシリンダヘッドに形成され、該盲孔にコイルスプリングおよびストッパーが順次嵌装されたデコンプ装置があった(特開平5−86824号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記デコンプ装置付き4ストロークサイクル内燃機関においては、前記盲孔の開口延長側に、シリンダヘッドカバー等の部材が取付け取外し自在となっているが、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとが一体となっている場合には、前記ストッパーをシリンダヘッドに取付けることが頗る煩雑であり、また保守整備に手間がかかった。
【0005】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は、このような難点を克服した4ストロークサイクル内燃機関のデコンプ装置の改良に係り、カムシャフトと一体の吸排気カムによりそれぞれロッカーアームを介して開閉駆動される吸排気弁を備え、該ロッカーアームはピストン摺動方向と交差する方向にそのアーム部が延在するようになされているスタータモータにより始動される4ストロークサイクル内燃機関において、前記カムシャフトの逆転時のみトルクを伝達しうる一方向クラッチを内臓したデコンプカムが、前記吸排気カムのいずれか一方または両方に隣接して、かつ排気ロッカーアームのローラを枢支する二又状端部に形成されたデコンプカム外周面当接のための当接部に当接できるように位置付けされて前記カムシャフトに嵌装され、前記デコンプカムに係止片が突設され、該デコンプカムが逆転した時に進行方向前面となる前記係止片の面は、基部から先端部に向かって緩やかな傾斜面に形成され、前記デコンプカムの係止片に向いバネにより突出して該係止片を係止するストッパーは、前記ロッカーアームのアーム部の延在部に沿って該延在部の延在方向に配置され、かつシリンダヘッドまたはシリンダヘッドカバーの外部から内部に向かって該シリンダヘッドまたはシリンダヘッドカバーを貫通して設けられたことを特徴とするものである。
【0006】
本発明は前述したように構成されているため、ストッパーがピストン摺動方向に沿った方向へ向いていなくても、ストッパーを設置すべき位置におけるストッパーの延長方向のシリンダヘッドまたはシリンダヘッドカバーに、ストッパーが嵌合できる孔を設けることができれば、シリンダヘッドカバーの有無や、ストッパーの向きとは全く無関係に、正常運転状態においてデコンプカムを所定角度に保持するストッパーを容易に設けることができ、構造を単純化して部品点数を削減でき、組付け性と保守点検性を大幅に向上させることができるとともに、コストダウンを図ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図1ないし図11に図示された本出願発明の一実施形態について説明する。
【0008】
図示されない自動2輪車に搭載されかつ本発明のデコンプ装置を備えた単気筒OHC4ストロークサイクル内燃機関0の本体は、図1および図2に示されるように、シリンダ孔4が略前方(図1では右方、図2では上方)水平方向に指向したシリンダブロック1と、該シリンダブロック1の後端に配置されたクランクケース2と、前記シリンダブロック1の前端に配置されたシリンダヘッド3とよりなり、前記シリンダブロック1には、シリンダ孔4が形成され、車体前方からシリンダヘッド3およびシリンダブロック1を貫通してクランクケース2に螺着されるボルトにより、シリンダブロック1クランクケース2およびシリンダヘッド3は一体的に結合されるようになっている。
【0009】
また、図2に図示されるように、前記シリンダブロック1のシリンダ孔4には、ピストン5が摺動自在に嵌製され、車幅方向に指向してクランクケース2に回転自在に枢支されたクランクシャフト6とピストン5とはコネクティングロッド7によって連結されており、ピストン5の往復動に連動して、クランクシャフト6が図1で時計方向へ回転駆動されるようになっている。
【0010】
さらに、クランクケース2には、クランクシャフト6と平行にメインシャフト8およびカウンターシャフト9が回転自在に枢支され、クランクケース2から外部へ突出したカウンターシャフト9の一端に一体に設けられた図示されないドライブスプロケットと、図示されない後車輪と一体のドリブンスプロケット(図示されず)とに無端チェン(図示されず)が架渡され、前記クランクシャフト6とメインシャフト8とにはクラッチが設けられるとともに、メインシャフト8とカウンターシャフト9には図示されないギヤが設けられており、クランクシャフト6が一定回転速度以上回転してクラッチが接続された状態においては、前記メインシャフト8とカウンターシャフト9のギヤの選択的噛合いにより、所定の変速比でもって図示されない後車輪が回転駆動されるようになっている。
【0011】
さらにまた、図3ないし図7に図示されるように、シリンダヘッド3には、シリンダ孔4の上部の燃焼室10に連通する吸気通路11と排気通路12とが形成され、該吸気通路11に設けられた吸気弁13と、排気通路12に設けられた排気弁14とがV字状に配置されて開閉自在に設けられており、該吸気弁13および排気弁14の頂部に一体に装着されたリテーナ15とシリンダヘッド3との間に介装されたバルブスプリング16のバネ力により、前記吸気弁13および排気弁14は常に閉塞されるように付勢されている。そして吸気通路11の上流側には、上流側に向って図示されない絞り弁、気化器およびフィルターが配設されている。
【0012】
また、図3に示されるように、吸気弁13および排気弁14の上方空間の中央に位置してカムシャフト19が設けてある。このカムシャフト19は、図2に示されるように、吸気カム17および排気カム18を一体に備え、一対のベアリング20を介してシリンダヘッド3に回転自在に枢支されている。該カムシャフト19の一端には、複数本のボルト21によってドリブンスプロケット22が一体に装着され、クランクシャフト6と一体のドライブスプロケット23と上記ドリブンスプロケット22とに無端チエン24が架渡されており、カムシャフト19はクランクシャフト6の回転速度の1/2の回転速度で回転駆動されるようになっている。
【0013】
さらに、図3ないし図7に図示されるように、前記吸気弁13および排気弁14の各頂部とカムシャフト19との中間に位置してカムシャフト19と平行に1対のロッカーシャフト25がシリンダヘッド3に支持され、該ロッカーシャフト25に吸気ロッカーアーム26および排気ロッカーアーム27がそれぞれ揺動自在に枢支され、該吸気ロッカーアーム26および排気ロッカーアーム27の一端にタペットネジ28が螺着されてロックナット29により一体に固定されるとともに、図9ないし図11に図示されるように、吸気ロッカーアーム26および排気ロッカーアーム27の他端二叉状端部に嵌着されたローラ支持軸30にニードルベアリング31を介してローラ32が回転自在に枢支されている。
【0014】
さらにまた、前記排気ロッカーアーム27の他端二叉状端部の内、外側方の端部27aの下面(図9〜図11において)には、後記デコンプカム35の外周面36に当接しうるカム当接部33が形成されている。
【0015】
そして、図2に図示されるように、前記排気ロッカーアーム27の外側方の端部27aに隣接して、ワンウエイクラッチ34を備えたデコンプカム35がカムシャフト19に嵌装されており、図3ないし図7において、カムシャフト19が時計方向へ正転(矢印N方向の回転)した場合には、カムシャフト19の時計方向トルクがデコンプカム35に殆ど伝達されず、カムシャフト19が反時計方向へ逆転(矢印R方向の回転)した場合には、カムシャフト19の反時計方向トルクがデコンプカム35に伝達されるようになっている。
【0016】
また、図8に示すように、デコンプカム35の外周面36には、切欠き部37と、これより時計方向側に位置したカム山部38と、該切欠き部37が排気ロッカーアーム27のカム当接部33に接した状態で、後記ストッパー片41に係止しうる係止突部39とが形成されている。
【0017】
さらに、図3ないし図8において左方(車体上方)からカムシャフト19に向って貫通孔40がシリンダヘッド3に形成され、この貫通孔40には、貫通孔40の先端小径部と係合しうるストッパー片41がカムシャフト19に向って嵌装されるとともにコイルスプリング42が遊嵌され、かつ貫通孔40の基端部にはボルト43が螺着されており、デコンプカム35が正転方向(時計方向、N方向)へ回転した場合には、ストッパー片41に係止突部39が係止され、またデコンプカム35が逆転方向(反時計方向、R方向)へ回転して、係止突部39の傾斜面39aがストッパー片41に接触した場合には、ストッパー片41は係止突部39の傾斜面39aによって内方へ弾性的に押込まれ、デコンプカム35の係止突部39はストッパー片41に係止されずに、ストッパー片41を乗越えることができるようになっている。
【0018】
図1ないし図11に図示の実施形態は、前述したように構成されているので、正常な運転状態で、内燃機関0が運転を停止すると、圧縮行程の上死点手前で、燃焼室10内の圧力上昇によりクランクシャフト6が停止し、その時のカムシャフト19の吸気カム17および排気カム18とデコンプカム35とは図3に図示された位置にある。
【0019】
そして、クランクシャフト6が一旦停止した後、燃焼室10内の高い圧力により、クランクシャフト6が反時計方向へ僅かに逆転して静止すると、図4に図示されるように、デコンプカム35も同じ角度だけ逆転して静止し、排気ロッカーアーム27のカム当接部33はデコンプカム35のカム山部38上に乗り上がり、排気ロッカーアーム27は時計方向へ揺動して、排気弁14は圧縮行程であっても開放される。
【0020】
図4に図示された運転停止状態において、図示されないスタータモータにより、回転駆動されるクランクシャフト6に連動して、カムシャフト19が時計方向へ正転すると、図5に図示されるように、排気カム18が排気ロッカーアーム27のローラ32に接近するが、その間、排気ロッカーアーム27のカム当接部33がデコンプカム35のカム山部38に当接してデコンプカム35に摩擦力が働いているために、カムシャフト19および排気カム18の正転とは無関係にデコンプカム35は静止している。
【0021】
図5に図示の状態で、さらにカムシャフト19が正転して、図6に図示の状態になると、排気ロッカーアーム27のローラ32が排気カム18のカム山に乗り上がって、排気ロッカーアーム27のカム当接部33がデコンプカム35のカム山部38より外れるため、デコンプカム35は全く非拘束状態となり、ワンウエイクラッチ34の僅かな正転伝達トルクによってデコンプカム35は時計方向へカムシャフト19と共につれ回りし、デコンプカム35の係止突部39がストッパー片41に当接係止され、デコンプカム35はその位置で静止する。
【0022】
そして、カムシャフト19および排気カム18がさらに正転して、図7に図示されるように、排気カム18のカム山が排気ロッカーアーム27のローラ32から外れると、排気ロッカーアーム27のカム当接部33がデコンプカム35の切欠き部37に接触し、デコンプカム35によるデコンプ機能が解除されるため、単気筒OHC4ストロークサイクル内燃機関0は正常の運転状態に移行する。
【0023】
このように、圧縮行程の上死点から、膨張行程、排気行程を経由して吸入行程を終了する迄は、燃焼室10は大気と連通されているため、燃焼室10内の圧力上昇による単気筒OHC4ストロークサイクル内燃機関0の正転抑制力が排除され、クランクシャフト6の正転が円滑にかつ充分に加速され、単気筒OHC4ストロークサイクル内燃機関0は確実に始動することができる。
【0024】
また、デコンプカム35の外周面36には、排気ロッカーアーム27の端部に枢支されているローラ32が当接せず、該ローラ32を支持している排気ロッカーアーム27の二叉状端部のカム当接部33がデコンプカム35の外周面36に当接するようになっているので、ローラ32が長くならずに、排気ロッカーアーム27の幅が狭くなり、その結果、排気ロッカーアーム27が小型化するとともに、動弁装置全体がコンパクトにまとめられ、単気筒OHC4ストロークサイクル内燃機関0の小型・軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るデコンプ装置を備えた単気筒OHC4ストロークサイクル内燃機関の外観図である。
【図2】同内燃機関の要部縦断面図である。
【図3】同実施形態のデコンプ装置を示すシリンダヘッド部の断面図である。
【図4】同実施形態のデコンプ装置の作用説明図である。
【図5】同実施形態のデコンプ装置の作用説明図である。
【図6】同実施形態のデコンプ装置の作用説明図である。
【図7】同実施形態のデコンプ装置の作用説明図である。
【図8】同実施形態のデコンプカムとストッパーの拡大断面図である。
【図9】同実施形態の排気ロッカーアームの側面図である。
【図10】同実施形態の排気ロッカーアームの上面図である。
【図11】図9のXI−XI断面図である。
【符号の説明】
0…単気筒OHC4ストロークサイクル内燃機関、1…シリンダブロック、2…クランクケース、3…シリンダヘッド、4…シリンダ孔、5…ピストン、6…クランクシャフト、7…コネクティングロッド、8…メインシャフト、9…カウンターシャフト、10…燃焼室、11…吸気通路、12…排気通路、13…吸気弁、14…排気弁、15…リテーナ、16…バルブスプリング、17…吸気カム、18…排気カム、19…カムシャフト、20…ベアリング、21…ボルト、22…ドリブンスプロケット、23…ドライブスプロケット、24…無端チエン、25…ロッカーシャフト、26…吸気ロッカーアーム、27…排気ロッカーアーム、28…タペットネジ、29…ロックナット、30…ローラ支持軸、31…ニードルベアリング、32…ローラ、33…カム当接部、34…ワンウエイクラッチ、35…デコンプカム、36…外周面、37…切欠き部、38…カム山部、39…係止突部、39a…係止突部の傾斜面、40…貫通孔、41…ストッパー片、42…コイルスプリング、43…ボルト、N…正転の方向、R…逆転の方向。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a decompression device that assists the start of a four-stroke cycle internal combustion engine by a starter motor.
[0002]
[Prior art]
A four-stroke cycle internal combustion engine in which a decompression cam having a built-in one-way clutch capable of transmitting torque only during reverse rotation of the camshaft is fitted to the camshaft adjacent to one of the intake and exhaust cams integrated with the camshaft In this case, when the internal combustion engine is stopped, the crankshaft that has continued to rotate due to the rotational inertia of the internal combustion engine rotation system is temporarily stopped by the rise in pressure in the combustion chamber before the top dead center of the compression stroke, and then reversed. At one time, the one-way clutch interposed between the camshaft and the decompression cam is engaged, the decompression cam is also reversed, and either one of the intake and exhaust valves is opened by the camshaft of the decompression cam. The rolling torque is reduced, and starting is subsidized.
[0003]
And, in order to set the cam crest position of the decompression cam at a predetermined position when the four-stroke cycle internal combustion engine is stopped, conventionally, a locking piece protrudes from the decompression cam, and a blind hole faces the locking piece. There is a decompression device in which a coil spring and a stopper are sequentially fitted in the blind hole (see JP-A-5-86824).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the four-stroke cycle internal combustion engine with a decompression device, a member such as a cylinder head cover can be mounted and removed on the opening extension side of the blind hole, but the cylinder head and the cylinder head cover are integrated. However, it is troublesome to attach the stopper to the cylinder head, and maintenance is troublesome.
[0005]
[Means for solving the problems and effects]
The present invention relates to an improvement in a decompression device for a four-stroke cycle internal combustion engine that overcomes such difficulties, and includes an intake / exhaust valve that is driven to open and close via a rocker arm by an intake / exhaust cam integral with a camshaft, In a four-stroke cycle internal combustion engine started by a starter motor whose arm portion extends in a direction crossing the piston sliding direction, the rocker arm can transmit torque only when the camshaft is reversely rotated. A decompression cam with a built-in directional clutch is disposed adjacent to one or both of the intake and exhaust cams, and is used for contacting the outer peripheral surface of the decompression cam formed at a bifurcated end portion that pivotally supports a roller of the exhaust rocker arm. Positioned so that it can abut against the abutting part, it is fitted to the camshaft, and a locking piece projects into the decompression cam. The surface of the locking piece that becomes the front surface in the traveling direction when the decompression cam is reversed is formed as a gently inclined surface from the base portion toward the distal end portion, and protrudes by a spring toward the locking piece of the decompression cam. A stopper for locking the stopper piece is disposed in the extending direction of the extending portion along the extending portion of the arm portion of the rocker arm, and the cylinder head toward the inside from the outside of the cylinder head or the cylinder head cover. Alternatively, the cylinder head cover is provided through the cylinder head cover.
[0006]
Since the present invention is configured as described above, even if the stopper does not face in the direction along the piston sliding direction, the stopper is attached to the cylinder head or cylinder head cover in the stopper extension direction at the position where the stopper should be installed. Can be easily provided with a stopper that holds the decompression cam at a predetermined angle in normal operation regardless of the presence or absence of the cylinder head cover and the direction of the stopper. As a result, the number of parts can be reduced, assembling and maintenance can be greatly improved, and costs can be reduced.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 11 will be described.
[0008]
As shown in FIGS. 1 and 2, the main body of the single-cylinder OHC 4-stroke cycle
[0009]
As shown in FIG. 2, a
[0010]
Further, in the
[0011]
Furthermore, as shown in FIGS. 3 to 7, the
[0012]
Further, as shown in FIG. 3, a
[0013]
Further, as shown in FIGS. 3 to 7, a pair of
[0014]
Furthermore, a cam that can come into contact with the outer
[0015]
As shown in FIG. 2, a
[0016]
Further, as shown in FIG. 8, on the outer
[0017]
Further, in FIG. 3 to FIG. 8, a through
[0018]
Since the embodiment shown in FIGS. 1 to 11 is configured as described above, when the
[0019]
Then, after the
[0020]
When the
[0021]
In the state shown in FIG. 5, when the
[0022]
Then, when the
[0023]
Thus, since the
[0024]
Further, the outer
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a single-cylinder OHC four-stroke cycle internal combustion engine equipped with a decompression device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of the internal combustion engine.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a cylinder head portion showing the decompression device of the same embodiment.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the decompression device according to the embodiment;
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the decompression device according to the embodiment;
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the decompression device according to the embodiment;
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the decompression device according to the embodiment;
FIG. 8 is an enlarged sectional view of a decompression cam and a stopper according to the embodiment.
FIG. 9 is a side view of the exhaust rocker arm of the same embodiment.
FIG. 10 is a top view of the exhaust rocker arm of the same embodiment.
11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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