JP6400836B2 - 内燃機関のデコンプ機構 - Google Patents
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Description
本発明は小型化を可能とした内燃機関のデコンプ機構に関する。
デコンプカムがカム軸方向に移動することによって、デコンプの作動/非作動を切り替えるデコンプ機構が、例えば下記特許文献1に記載されている。
ところで、下記特許文献1に記載されるデコンプカムは、遠心ウエイトの遠心力によりカム軸の軸方向に移動するスライダを有する遠心式ガバナによって移動するので、デコンプ機構がカム軸方向に大型化するという課題があった。
また、デコンプカムが遠心式ガバナと一体に形成されるので、機構が複雑化するという課題があった。
ところで、下記特許文献1に記載されるデコンプカムは、遠心ウエイトの遠心力によりカム軸の軸方向に移動するスライダを有する遠心式ガバナによって移動するので、デコンプ機構がカム軸方向に大型化するという課題があった。
また、デコンプカムが遠心式ガバナと一体に形成されるので、機構が複雑化するという課題があった。
本発明は、上記従来技術に鑑み、部品点数が低減し、且つ、デコンプ機構のカム軸方向の全長を短縮できるとともに小径化することができ、小型化が可能な内燃機関のデコンプ機構を提供することを課題とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、動弁用のカム軸の軸心に対して平行に、かつ前記カム軸の方向に移動自在に前記カム軸に挿入されたデコンプピンが、同デコンプピンの移動位置によって、排気弁を排気ロッカアームを介して作動させるように設けられ、前記カム軸に、遠心ウエイトがその基端部を軸支されて、同カム軸の軸心に垂直な面内を回動自在に且つ前記カム軸側に寄った初期位置に付勢されて設けられた、内燃機関のデコンプ機構において、前記デコンプピンを前記遠心ウエイトに対し前記カム軸に沿う方向に付勢する付勢手段が備えられ、前記遠心ウエイトは、前記デコンプピンの前記付勢手段による移動が同遠心ウエイトへの当接によって規制されるように配置されることを特徴とする内燃機関のデコンプ機構を提供する。
本発明の好適な実施形態によれば、前記初期位置での前記遠心ウエイトの、前記デコンプピンが当接する位置におけるカム軸方向の遠心ウエイト幅よりも、前記カム軸に対して遠心方向に離れた回動位置での前記遠心ウエイトの、前記デコンプピンが当接する位置におけるカム軸方向の遠心ウエイト幅が小さく、且つ前記両位置の間の前記カム軸方向の遠心ウエイト幅が連続的に変化するように形成される。
遠心ウエイトは、その基端部から前記カム軸の周りに弧状をなして延びるような形状とすることができる。
遠心ウエイトは、その基端部から前記カム軸の周りに弧状をなして延びるような形状とすることができる。
本発明の好適な実施形態においては、前記デコンプピンの付勢手段は同デコンプピン内に収容される。
より具体的には、前記デコンプピンは、前記遠心ウエイトに当接する球状頂部を有する筒状体をなし、同筒状体の内部に前記付勢手段を構成するコイルばねを収容する中空部が設けられる。
より具体的には、前記デコンプピンは、前記遠心ウエイトに当接する球状頂部を有する筒状体をなし、同筒状体の内部に前記付勢手段を構成するコイルばねを収容する中空部が設けられる。
本発明の好適な実施形態では、前記遠心ウエイトの前記カム軸周りの回動軌跡が、前記内燃機関の構成要素を締結するスタッドボルトを挿通するためのボス部と干渉しないように、同遠心ウエイトに前記ボス部の形状に沿った切欠きが設けられる。
本発明の内燃機関のデコンプ機構によれば、遠心式ガバナによって直接デコンプピンをカム軸方向に移動させるものに比して、部品点数が低減し、且つ、デコンプ機構のカム軸方向の全長を短縮できるとともにデコンプ機構を小径化することができる。
前記初期位置での前記遠心ウエイトの、前記デコンプピンが当接する位置におけるカム軸方向の遠心ウエイト幅よりも、前記カム軸に対して遠心方向に離れた回動位置での前記遠心ウエイトの、前記デコンプピンが当接する位置におけるカム軸方向の遠心ウエイト幅が小さく、且つ前記両位置の間の前記カム軸方向の遠心ウエイト幅が連続的に変化するように形成されることで、遠心ウエイトの初期位置と、遠心ウエイトがカム軸の回転による遠心力によって開いた回動位置との間の、デコンプピンが当接するカム軸方向ウエイト幅が連続的に変化するので、遠心ウエイトによって移動が規制されるデコンプピンの動作音が低減される。
また、遠心ウエイトが、その基端部から前記カム軸の周りに弧状をなして延びることで、遠心ウエイトの配置がコンパクトになる。
また、遠心ウエイトが、その基端部から前記カム軸の周りに弧状をなして延びることで、遠心ウエイトの配置がコンパクトになる。
デコンプピンの付勢手段が同デコンプピン内に収容されることで、デコンプピンがその付勢手段とともにコンパクトに構成され、デコンプ機構が簡素化される。
また、遠心ウエイトのカム軸周りの回動軌跡が、内燃機関の構成要素を締結するスタッドボルトを挿通するためのボス部と干渉しないように、同遠心ウエイトに前記ボス部の形状に沿った切欠きが設けられることで、遠心ウエイトが回動するときにスタッドボルトを挿通するボス部と当たることを避ける逃げ部が形成され、切欠きを設けた分だけ遠心ウエイトをボス部に近づけて設けることができるので、デコンプ機構を省スペース化できる。
図面に基づき、本発明の一実施形態に係る内燃機関のデコンプ機構につき説明する。
なお、本明細書の説明および請求の範囲の記載における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る内燃機関のデコンプ機構を備えたスイング式パワーユニットを、車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。本実施形態において車両は、スクータ型自動二輪車である。
また、図中矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、UPは車両上方を、それぞれ示す。
なお、本明細書の説明および請求の範囲の記載における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る内燃機関のデコンプ機構を備えたスイング式パワーユニットを、車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。本実施形態において車両は、スクータ型自動二輪車である。
また、図中矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、UPは車両上方を、それぞれ示す。
図1に、本実施形態のスイング式パワーユニット(以下、単に「パワーユニット」という)3を、スクータ型自動二輪車(以下、単に「自動二輪車」という。)1に取付けられた状態で示す。
自動二輪車1は、車体前部1Aと車体後部1Bとを有し、同車体前部1Aと車体後部1Bが、低いフロア部1Cを介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレーム2は、概ねダウンチューブ21とメインパイプ22とからなる。
すなわち、車体前部1Aのヘッドパイプ20からダウンチューブ21が下方へ延出し、ダウンチューブ21は下端で水平に屈曲してフロア部1Cの下方を後方へ延び、その後端において車幅方向に配設された連結フレーム23を介して、左右一対のメインパイプ22が連結され、メインパイプ22は連結フレーム23から斜め後方に立ち上がって、途中、傾斜を緩めるように屈曲して後方に延びている。
自動二輪車1は、車体前部1Aと車体後部1Bとを有し、同車体前部1Aと車体後部1Bが、低いフロア部1Cを介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレーム2は、概ねダウンチューブ21とメインパイプ22とからなる。
すなわち、車体前部1Aのヘッドパイプ20からダウンチューブ21が下方へ延出し、ダウンチューブ21は下端で水平に屈曲してフロア部1Cの下方を後方へ延び、その後端において車幅方向に配設された連結フレーム23を介して、左右一対のメインパイプ22が連結され、メインパイプ22は連結フレーム23から斜め後方に立ち上がって、途中、傾斜を緩めるように屈曲して後方に延びている。
メインパイプ22により燃料タンクや収納ボックスが支持され、その上方から前方かけてシート12が配置されている。
一方、車体前部1Aにおいては、ヘッドパイプ20に軸支されて上方にハンドル13が設けられ、下方にフロントフォーク14が延びてその下端に前輪15が軸支されている。
一方、車体前部1Aにおいては、ヘッドパイプ20に軸支されて上方にハンドル13が設けられ、下方にフロントフォーク14が延びてその下端に前輪15が軸支されている。
メインパイプ22の傾斜部の下端付近にブラケット24が突設され、ブラケット24にリンク部材25を介してパワーユニット3が揺動可能に連結支持されている。
パワーユニット3は、その前部が単気筒4ストロークサイクルの空冷内燃機関(以下、単に「内燃機関」という。)30であり、パワーユニットケース5にクランク軸51を車幅方向に配して回転自在に軸支し、シリンダブロック31を略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢にあって、パワーユニットケース5の下端から前方に突出したハンガアーム50(左のハンガアーム50Lと右のハンガアーム50R)の端部が、メインパイプ22のブラケット24に取付けられたリンク部材25に、ピボット軸26を介して連結されている。
パワーユニット3は、その前部が単気筒4ストロークサイクルの空冷内燃機関(以下、単に「内燃機関」という。)30であり、パワーユニットケース5にクランク軸51を車幅方向に配して回転自在に軸支し、シリンダブロック31を略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢にあって、パワーユニットケース5の下端から前方に突出したハンガアーム50(左のハンガアーム50Lと右のハンガアーム50R)の端部が、メインパイプ22のブラケット24に取付けられたリンク部材25に、ピボット軸26を介して連結されている。
パワーユニット3には、パワーユニットケース5前方に略水平に大きく前傾してシリンダブロック31、シリンダヘッド32、シリンダヘッドカバー33が順次積み上げられるように締結されるほか、内燃機関30から後方にかけてベルト式無段変速機40が構成され、その後部に設けられた減速機構41の出力軸である後車軸42に後輪16が設けられている。
減速機構41のあるパワーユニット3の後部に立設されたブラケット52と、メインパイプ22の後部との間にリヤクッション17が介装されている。
減速機構41のあるパワーユニット3の後部に立設されたブラケット52と、メインパイプ22の後部との間にリヤクッション17が介装されている。
パワーユニット3の上部では、内燃機関30の大きく前傾したシリンダヘッド32の上部から吸気管60が延出して後方に湾曲し、吸気管60に接続されたスロットルボディ61がシリンダブロック31の上方に位置し、スロットルボディ61に連結管62を介して連結されるエアクリーナ装置6が、ベルト式無段変速機40の上方に配設されている。
なお、吸気管60には吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ63が装着されている。
一方、シリンダヘッド32の下部から下方に延出した排気管65は、後方へ屈曲し右側に偏って後方に延びて後輪16の右側のマフラ66に接続される。
なお、吸気管60には吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ63が装着されている。
一方、シリンダヘッド32の下部から下方に延出した排気管65は、後方へ屈曲し右側に偏って後方に延びて後輪16の右側のマフラ66に接続される。
自動二輪車1は車体カバー18を備え、車体前部1Aは、フロントカバー18aとレッグシールド18bにより前後から覆われフロントロアカバー18cにより下部を前方から左右側方にかけて覆われ、ハンドル13の中央部はハンドルカバー18dによって覆われる。
フロア部1Cはサイドカバー18eにより覆われ、また車体後部1Bは左右側方からボデイカバー18fによって覆われる。
フロア部1Cはサイドカバー18eにより覆われ、また車体後部1Bは左右側方からボデイカバー18fによって覆われる。
図2は、パワーユニット3の、図1中II−II矢視による断面展開図である。
内燃機関30は、シリンダブロック31のシリンダボア31a内を往復動するピストン34と
クランク軸51のクランクピン51aとをコネクティングロッド35が連結している。
ピストン34の頂部に相対してシリンダヘッド32には燃焼室32aが形成される。
内燃機関30は、シリンダブロック31のシリンダボア31a内を往復動するピストン34と
クランク軸51のクランクピン51aとをコネクティングロッド35が連結している。
ピストン34の頂部に相対してシリンダヘッド32には燃焼室32aが形成される。
パワーユニットケース5は、左右割りの左パワーユニットケース5Lと右パワーユニットケース5Rとを合体して構成されるもので、右パワーユニットケース5Rは、クランクケース部5aの右半体をなし、左パワーユニットケース5Lは、前部がクランクケース部5aの左半体をなすとともに、後方に延設されて、クランク軸51と後輪16の間の前後に長尺のベルト式無段変速機40と減速機構41等を含む伝動装置を収容する伝動ケース4を形成する。
左パワーユニットケース5L(伝動ケース4)の前後長尺の左側開放面53Lは、変速機ケースカバー43により覆われ、内部にベルト式無段変速機40が収納され、後部の右側開放面53Rは減速機ケース44により覆われ、内部に減速機構41が収納される。
左パワーユニットケース5Lの前部と右パワーユニットケース5Rとの合体によるクランクケース部5a内には、クランク軸51が車幅方向に配向されて左右の主ベアリング54、54に回転自在に支持され、左右水平方向に延びた延出部のうち右延出部にはカムチェーン駆動スプロケット55と、図示しないオイルパン部からオイルを吐出するオイルポンプを駆動するためのオイルポンプ駆動ギヤ56、およびACジェネレータ57が設けられ、左延出部にはベルト式無段変速機40の変速機遠心ウエイト45と駆動プーリ46が設けられる。
ベルト式無段変速機40は、駆動プーリ46と減速機構41の入力軸41aに設けられる被動プーリ47とにVベルト48が掛け渡されて動力が伝達されるもので、変速比は、機関回転数に応じて移動する変速機遠心ウエイト45により駆動プーリ46におけるVベルト48の巻掛け径が変化し、同時に被動プーリ47における巻掛け径が変化することにより自動的に変更され、無段変速する。
被動プーリ47の回転は、減速機構41の入力軸41aに伝達される。
減速機構41はギヤ機構で、入力軸41aと中間軸41bとの間、および中間軸41bと後車軸42との間に、それぞれギヤの噛合が構成されて、入力軸41aの回転を減速して後車軸42に伝え後輪16を回転駆動する。
減速機構41はギヤ機構で、入力軸41aと中間軸41bとの間、および中間軸41bと後車軸42との間に、それぞれギヤの噛合が構成されて、入力軸41aの回転を減速して後車軸42に伝え後輪16を回転駆動する。
図2中のシリンダヘッド32、カム軸ホルダ80周辺を拡大して示す図3も参照して、本実施形態のデコンプ機構を備える内燃機関30は、SOHC型式のバルブシステムを採用しており、シリンダヘッドカバー33内には動弁機構8が設けられている。
すなわち、シリンダヘッド32の燃焼室頂部壁32bの上部には、シリンダヘッド32とは別体に形成されたカム軸ホルダ80が4本のスタッドボルト37で締結され、カム軸ホルダ80には左右水平方向に指向したカム軸81と吸気ロッカアーム軸82iおよび排気ロッカアーム軸82eとが回転自在に装着され、動弁機構8を構成している。
すなわち、シリンダヘッド32の燃焼室頂部壁32bの上部には、シリンダヘッド32とは別体に形成されたカム軸ホルダ80が4本のスタッドボルト37で締結され、カム軸ホルダ80には左右水平方向に指向したカム軸81と吸気ロッカアーム軸82iおよび排気ロッカアーム軸82eとが回転自在に装着され、動弁機構8を構成している。
図3に示されるように、シリンダヘッド32とカム軸ホルダ80とは平板状の蓋板39を挟んで、左、右パワーユニットケース5L、5Rから立設されたスタッドボルト37とそれに螺合するナット37aによって、シリンダブロック31、シリンダヘッド32、蓋板39、カム軸ホルダ80が、パワーユニットケース5に一体に共締めで締結されている。
蓋板39と、シリンダヘッド32の燃焼室頂部壁32bの外面に形成された溝部32cとの間には、シリンダヘッド冷却用のオイル通路39aが形成されている。
蓋板39と、シリンダヘッド32の燃焼室頂部壁32bの外面に形成された溝部32cとの間には、シリンダヘッド冷却用のオイル通路39aが形成されている。
再び図2を参照して、カム軸81とクランク軸51との間には、動弁機構8に動力伝達を行うカムチェーン83が架設されており、そのためのカムチェーン室84が、右パワーユニットケース5R、シリンダブロック31、シリンダヘッド32に連通して設けられている。
すなわち、左右水平方向に指向したカム軸81の右端に嵌着されたカムチェーン被動スプロケット85と、クランク軸51に嵌着されたカムチェーン駆動スプロケット55との間にカムチェーン83がカムチェーン室84内を通って架渡されている。
すなわち、左右水平方向に指向したカム軸81の右端に嵌着されたカムチェーン被動スプロケット85と、クランク軸51に嵌着されたカムチェーン駆動スプロケット55との間にカムチェーン83がカムチェーン室84内を通って架渡されている。
一方、シリンダヘッド32においてカムチェーン室84と反対側(左側)から燃焼室32aに向かって点火プラグ36が嵌挿されている。
大きく前傾したシリンダヘッド32の燃焼室32aからは図示されない吸気ポートが上方に湾曲して延出し前記の吸気管60に連結され、燃焼室32aからは図示されない排気ポートが下方に湾曲して延出し前記の排気管65に連結される(図1参照)。
吸気ポートは吸気弁38i(図5、図7参照)を介して、排気ポートは排気弁38e(図5、図7参照)を介して、燃焼室32aと連通するが、吸気弁38iと排気弁38eは、動弁機構8によってクランク軸51の回転に対して所定のタイミングで開閉される。
大きく前傾したシリンダヘッド32の燃焼室32aからは図示されない吸気ポートが上方に湾曲して延出し前記の吸気管60に連結され、燃焼室32aからは図示されない排気ポートが下方に湾曲して延出し前記の排気管65に連結される(図1参照)。
吸気ポートは吸気弁38i(図5、図7参照)を介して、排気ポートは排気弁38e(図5、図7参照)を介して、燃焼室32aと連通するが、吸気弁38iと排気弁38eは、動弁機構8によってクランク軸51の回転に対して所定のタイミングで開閉される。
動弁機構8のカム軸81は、カム軸ホルダ80の左側壁80aとカムチェーン室84に臨む右側壁80bに、左側と右側のベアリング86A、86Bを介して回転自在に軸支され、右側のベアリング86Bより突出した右端にカムチェーン被動スプロケット85が嵌着されている。
カム軸81は、カムチェーン83によってクランク軸51の1/2の回転速度で回転駆動される。
カム軸81は、カムチェーン83によってクランク軸51の1/2の回転速度で回転駆動される。
図3中V−V矢視断面を示す図5に示されるように、カム軸81の前方(図示上側)の上下位置には吸気ロッカアーム軸82iと排気ロッカアーム軸82eが、カム軸81と平行にカム軸ホルダ80に架設され、それぞれ吸気ロッカアーム87iと排気ロッカアーム87eが揺動自在に枢着される。
吸気ロッカアーム87iの一端側87iaは回転する吸気カム88i(図3参照)に従い揺動し、揺動する他端側87ibが吸気弁38iを開閉動作させ、排気ロッカアーム87eの一端側87eaは回転する排気カム88e(図3参照)に従い揺動し、揺動する他端側87ebは排気弁38eを開閉動作させる。
本実施形態において、吸気ロッカアーム87iの一端側87iaは、吸気カム88iに接するカムフォロアとしてのローラであり、排気ロッカアーム87eの一端側87eaは、排気カム88eに接するカムフォロアとしてのローラである。
吸気ロッカアーム87iの一端側87iaは回転する吸気カム88i(図3参照)に従い揺動し、揺動する他端側87ibが吸気弁38iを開閉動作させ、排気ロッカアーム87eの一端側87eaは回転する排気カム88e(図3参照)に従い揺動し、揺動する他端側87ebは排気弁38eを開閉動作させる。
本実施形態において、吸気ロッカアーム87iの一端側87iaは、吸気カム88iに接するカムフォロアとしてのローラであり、排気ロッカアーム87eの一端側87eaは、排気カム88eに接するカムフォロアとしてのローラである。
また、図2に示されるように、右パワーユニットケース5Rのカムチェーン室84を構成する側壁は大きな開口を有し、同開口は右方から取り付けられる隔壁58により閉塞され、隔壁58の貫通孔58aをクランク軸51が油密に貫通している。
ACジェネレータ57は、隔壁58の貫通孔58aを貫通したクランク軸51の右端部にACGボス57aを介して碗状のアウタロータ57bが固着され、その内周面に周方向に亘って配設される磁石57cの内側にステータコイル57dの巻回されたインナステータ57eが、右パワーユニットケース5Rに取付けられたACGカバー57fに固定されている。
クランク軸51の左延出部の先端側には、ベルト式無段変速機40の駆動プーリ46の左側に隣接して中央が左方に膨出して円板状をしたファン基板59aが取り付けられており、ファン基板59aには左方に突出して複数のフィン59bが形成され、冷却ファン59が構成されている。
冷却ファン59は変速機ケースカバー43に覆われるが、変速機ケースカバー43において冷却ファン59の左方には吸気口43aが設けられるとともに、冷却ファン59前方に向け吐出口43bが設けられている。
冷却ファン59は変速機ケースカバー43に覆われるが、変速機ケースカバー43において冷却ファン59の左方には吸気口43aが設けられるとともに、冷却ファン59前方に向け吐出口43bが設けられている。
吐出口43bに連設されて、シリンダブロック31およびシリンダヘッド32の周囲を覆うシュラウド49が設けられており、クランク軸51の回転によって冷却ファン59が回転すると、外気が冷却用空気として吸気口43aから吸い込まれ、変速機ケースカバー43内にベルト式無段変速機40の冷却用空気として送り込まれるほか、吐出口43bからシュラウド39内に送り込まれた冷却用空気はシリンダブロック31およびシリンダヘッド32を空冷する。しかる後、冷却用空気は図示しない通気口から排出される。
本実施形態のデコンプ機構を備える内燃機関30は、その始動時の圧縮行程で燃焼室32a内の圧縮圧力を開放することにより、始動操作力を軽減するデコンプ機構9を備えている。デコンプ機構9は、図3に示されるように、シリンダヘッド32内のカム軸81の排気カム88eと右側のベアリング86Bとの間に位置して設けられている。
本実施形態において、デコンプ機構9は、デコンプピン91により排気弁38e(図5、図7参照)をわずかに開弁させるデコンプオン状態と、カム軸81の回転数に応じた遠心力によりデコンプピン91を移動させ、デコンプオン状態からデコンプオフ状態へと移行させる遠心ウエイト92と、遠心ウエイト92をカム軸81に近接する「初期位置」へ付勢するウエイト付勢コイルばね93とを具備しており、遠心ウエイト92の初期位置においてデコンプオン状態となる。
本実施形態において、デコンプ機構9は、デコンプピン91により排気弁38e(図5、図7参照)をわずかに開弁させるデコンプオン状態と、カム軸81の回転数に応じた遠心力によりデコンプピン91を移動させ、デコンプオン状態からデコンプオフ状態へと移行させる遠心ウエイト92と、遠心ウエイト92をカム軸81に近接する「初期位置」へ付勢するウエイト付勢コイルばね93とを具備しており、遠心ウエイト92の初期位置においてデコンプオン状態となる。
すなわち、カム軸81に形成された排気カム88eの、右側のベアリング86Bに相対する右側面88ebにおいては、カム軸81の軸芯Xと平行に配向して回動支持ピン94が嵌装され、図3のV−V断面である図5に示すように、回動支持ピン94には遠心ウエイト92の基端部92a側が軸支され、遠心ウエイト92がカム軸81の軸心Xに垂直な面内を揺動自在、すなわち回動自在に支持されている。
遠心ウエイト92は、図5および図3中IV−IV矢視断面を示す図4に示されるように、カム軸81を回り込むような弧状に形成されており、回動支持ピン94周りに装着されたウエイト付勢コイルばね93によって、カム軸81側に寄った初期位置に付勢され、遠心ウエイト92の腹部92h(図4)がカム軸81に当接して停止している。
遠心ウエイト92は、図5および図3中IV−IV矢視断面を示す図4に示されるように、カム軸81を回り込むような弧状に形成されており、回動支持ピン94周りに装着されたウエイト付勢コイルばね93によって、カム軸81側に寄った初期位置に付勢され、遠心ウエイト92の腹部92h(図4)がカム軸81に当接して停止している。
一方、カム軸81に形成された排気カム88eの、右側のベアリング86Bに相対する右側面88ebにおいては、図3および図5に示されるように、回動支持ピン94と略軸対称位置に、先端の閉じた円筒状のデコンプピン91が、カム軸81に対して軸心を平行にしてカム軸81方向に移動自在に、カム軸81内に挿入されている。
図3に示されるように、デコンプピン91は、遠心ウエイト92に向けて配向された先端が滑らかな閉じた球状の頂部91aを成し、円筒の中空部91b内に、付勢手段としてのピン押しコイルばね91cが備えられている。ピン押しコイルばね91cの、頂部91aと反対側の端部はカム軸81に当接支持されており、ピン押しコイルばね91cによって、デコンプピン91は遠心ウエイト92側に付勢されている。図3において、実線で示されるデコンプピン91は図における左方に最も後退した位置にあり、ピン押しコイルばね91cは最も圧縮された状態にある。この状態からピン押しコイルばね91cが図の右方に向かって伸長した場合には、デコンプピン91は図に仮想線で示される右方位置に達し、この位置で、デコンプピン91の後端91dは排気カム88eの軸方向領域を外れる。
このようにデコンプピン91のピン押しコイルばね91cが、デコンプピン91の中空部91b内に収容されているので、デコンプピン91がそのピン押しコイルばね91cとともにコンパクトに構成され、デコンプ機構9を簡素化するものとなっている。
図3に示されるように、デコンプピン91は、遠心ウエイト92に向けて配向された先端が滑らかな閉じた球状の頂部91aを成し、円筒の中空部91b内に、付勢手段としてのピン押しコイルばね91cが備えられている。ピン押しコイルばね91cの、頂部91aと反対側の端部はカム軸81に当接支持されており、ピン押しコイルばね91cによって、デコンプピン91は遠心ウエイト92側に付勢されている。図3において、実線で示されるデコンプピン91は図における左方に最も後退した位置にあり、ピン押しコイルばね91cは最も圧縮された状態にある。この状態からピン押しコイルばね91cが図の右方に向かって伸長した場合には、デコンプピン91は図に仮想線で示される右方位置に達し、この位置で、デコンプピン91の後端91dは排気カム88eの軸方向領域を外れる。
このようにデコンプピン91のピン押しコイルばね91cが、デコンプピン91の中空部91b内に収容されているので、デコンプピン91がそのピン押しコイルばね91cとともにコンパクトに構成され、デコンプ機構9を簡素化するものとなっている。
遠心ウエイト92は、シリンダヘッドカバー33とカム軸ホルダ80を外したシリンダヘッド32頂部の斜視図でありデコンプ機構の配置を示す図6に示されるように、その基端部92aが段部92bを成して、右側のベアリング86B側に寄ってカム軸方向ウエイト幅Wが小さく形成され、同段部92bが、回動支持ピン94による軸支部とウエイト付勢コイルばね93との係合部とを構成する。そして、基端部92aの段部92bより先端側は所定のカム軸方向ウエイト幅Wを有する厚幅部92cを成しており、これにより、遠心ウエイト92の実効ある質量を確保している。
なお、図6は、カム軸81を中心軸Xのみで示している。
なお、図6は、カム軸81を中心軸Xのみで示している。
デコンプピン91は、ピン押しコイルばね91cによって、遠心ウエイト92側に付勢されているので、デコンプピン91の頂部91aが遠心ウエイト92に当接することによって、デコンプピン91の移動は遠心ウエイト92によって規制されている。
図3に示されるのは、内燃機関30の始動時等のカム軸81の回転数が所定数以下で、ウエイト付勢コイルばね93によって付勢された遠心ウエイト92がカム軸81側に寄った初期位置にある状態であり、その状態では、ピン押しコイルばね91cによって付勢されたデコンプピン91の頂部91aが当接する位置が、遠心ウエイト92は厚幅部92c上となるように設定されている。
図4、図6に実線で示される遠心ウエイト92も、同じ状態を示している。
図3に示されるのは、内燃機関30の始動時等のカム軸81の回転数が所定数以下で、ウエイト付勢コイルばね93によって付勢された遠心ウエイト92がカム軸81側に寄った初期位置にある状態であり、その状態では、ピン押しコイルばね91cによって付勢されたデコンプピン91の頂部91aが当接する位置が、遠心ウエイト92は厚幅部92c上となるように設定されている。
図4、図6に実線で示される遠心ウエイト92も、同じ状態を示している。
遠心ウエイト92の初期位置におけるデコンプピン91が当接する位置より先端側は、カム軸方向ウエイト幅Wが、右側のベアリング86B側に寄って小さく形成され先端薄幅部92dを形成しており、厚幅部92cと先端薄幅部92dとの間はカム軸方向ウエイト幅Wが連続的に変化する傾斜部92eが形成されている。
図4を参照して、内燃機関30が始動され、クランク軸51の回転数の上昇とともにカム軸81の回転数が所定以上に上昇すると、遠心ウエイト92は、遠心力によって基端部92aを軸支する回動支持ピン94回りにウエイト付勢コイルばね93の付勢力に抗してカム軸81から離れるように回動し、図4中2点鎖線で示す「回動位置」まで移動し、基端部92aの付勢コイルばね係止部92aaがカム軸81に当接して停止する。
遠心ウエイト92の回動位置において、デコンプピン91は、2点鎖線で示される遠心ウエイト92の先端薄幅部92dに当接する。
図6に2点鎖線で示されるデコンプピン91と遠心ウエイト92も、同じ状態を示している。
すなわち、デコンプピン91は、常に遠心ウエイト92の左側面92fに当接し、そのカム軸方向の移動位置は、遠心ウエイト92のカム軸方向ウエイト幅Wの変化によって規制されるものとなっている。
遠心ウエイト92の回動位置において、デコンプピン91は、2点鎖線で示される遠心ウエイト92の先端薄幅部92dに当接する。
図6に2点鎖線で示されるデコンプピン91と遠心ウエイト92も、同じ状態を示している。
すなわち、デコンプピン91は、常に遠心ウエイト92の左側面92fに当接し、そのカム軸方向の移動位置は、遠心ウエイト92のカム軸方向ウエイト幅Wの変化によって規制されるものとなっている。
図3を参照して、カム軸81の回転数が所定値以上に上昇し、遠心ウエイト92が、遠心力によって回動位置まで移動したとき、すなわちデコンプオフの状態では、デコンプピン91は2点鎖線で示すようにその頂部91aが遠心ウエイト92の先端薄幅部92dに当接して、遠心ウエイト92側に突出移動した位置にあり、デコンプピン91の後端91dは、排気ロッカアーム87eとの係合域、すなわち排気ロッカアーム87eの一端部87eaをなすローラの幅から外れている。
したがって、排気ロッカアーム87eはカム軸81とともに回転する排気カム88eに従って揺動し排気弁38eを作動させ、通常のデコンプオフ状態の開閉を行わせる。
したがって、排気ロッカアーム87eはカム軸81とともに回転する排気カム88eに従って揺動し排気弁38eを作動させ、通常のデコンプオフ状態の開閉を行わせる。
一方、内燃機関30の始動時等のカム軸81の回転数が所定値以下で、ウエイト付勢コイルばね93によって付勢された遠心ウエイト92がカム軸81側に寄った初期位置にある状態では、図3に実線で示されるように、デコンプピン91はその頂部91aが遠心ウエイト92の厚幅部92cに当接して、カム軸81内に後退移動した位置にあり、デコンプピン91の後端91d側は、排気ロッカアーム87eとの係合域、すなわち排気ロッカアーム87eの一端部87eaをなすローラの幅内に位置し、排気カム88eのカム面より排気ロッカアーム87e側の領域に突出する。
したがって、排気ロッカアーム87eは、カム軸81とともに回転するデコンプピン91によって揺動させられ、これにより、排気カム88eによっては排気ロッカアーム87eが排気弁38eが開となるように揺動されない状態で、排気弁38eを開となるように作動させることとなる。
したがって、排気ロッカアーム87eは、カム軸81とともに回転するデコンプピン91によって揺動させられ、これにより、排気カム88eによっては排気ロッカアーム87eが排気弁38eが開となるように揺動されない状態で、排気弁38eを開となるように作動させることとなる。
しかして、本実施形態の、内燃機関30のデコンプ機構9においては、デコンプピン91の移動位置によって、排気弁38eを排気ロッカアーム87eを介して作動させるデコンプピン91が、動弁用のカム軸81に対して軸心を平行にしてカム軸方向に移動自在にカム軸81に挿入され、遠心ウエイト92が、その基端部92aをカム軸81に軸支されて、カム軸81の軸心に垂直な面内を揺動自在に且つカム軸81側に寄った初期位置に付勢されて設けられ、さらに、デコンプピン91を遠心ウエイト92側に付勢するピン押しコイルばね91cが備えられ、デコンプピン91の移動が遠心ウエイトによって規制されるように構成されている。
そのため、背景技術に関して前述したような、遠心式ガバナによって直接デコンプピンをカム軸方向に移動させるものに比して、部品点数が低減し、且つ、デコンプ機構9のカム軸方向の全長を短縮できるとともにデコンプ機構9を小径化することができ、デコンプ機構9の小型化が可能となる。
そのため、背景技術に関して前述したような、遠心式ガバナによって直接デコンプピンをカム軸方向に移動させるものに比して、部品点数が低減し、且つ、デコンプ機構9のカム軸方向の全長を短縮できるとともにデコンプ機構9を小径化することができ、デコンプ機構9の小型化が可能となる。
また、初期位置での遠心ウエイト92の、デコンプピン91が当接する位置のカム軸方向ウエイト幅Wよりも、カム軸に対して開いた回動位置での遠心ウエイト92の、デコンプピン91が当接する位置のカム軸方向ウエイト幅Wを小さくし、且つその間のカム軸方向ウエイト幅Wが連続的に変化するように形成されている。したがって、初期位置と回動位置との間でデコンプピン81が当接するカム軸方向ウエイト幅Wが連続的に変化するので、遠心ウエイト92によって移動が規制されるデコンプピンの動作音が低減されるものとなっている。
なお、本実施形態では、図6に示されるように、デコンプピン91が当接する遠心ウエイト92が、厚幅部92c、傾斜部92e、先端薄幅部92dと折れ曲がり接続して、カム軸方向ウエイト幅Wが連続的に変化するが、それらの接続部を滑らかな曲面で構成してもよい。
なお、本実施形態では、図6に示されるように、デコンプピン91が当接する遠心ウエイト92が、厚幅部92c、傾斜部92e、先端薄幅部92dと折れ曲がり接続して、カム軸方向ウエイト幅Wが連続的に変化するが、それらの接続部を滑らかな曲面で構成してもよい。
なお、図3に示されるように、本実施形態のデコンプ機構においては、カム軸81には、遠心ウエイト92と右側のベアリング86Bとの間に、遠心ウエイト92のカム軸方向右方向への移動を規制するワッシャ95と、ワッシャ95のカム軸方向左方向への移動を規制する規制部96とが設けられている。
すなわち、カム軸81の右端側には右側のベアリング86Bの右側面を押さえるように、図3にも示されるようにカムチェーン被動スプロケット85の取付けボス85aが嵌着されている。
したがって、右側のベアリング86Bは、右側面を取付けボス85aで、左側をワッシャ95を挟んで規制部材96に挟まれてカム軸方向位置が固定される。
そして、右側のベアリング86Bとともにカム軸方向位置が固定されたワッシャ95は、遠心ウエイト92のカム軸方向右方向への移動を規制することができる。
また、デコンプ機構9がカム軸81に組み付けられた状態では、カム軸方向において、遠心ウエイト92とワッシャ95との間に若干の隙間が設けられており、遠心ウエイト92の円滑な回動が可能となり、遠心ウエイト92の作動性を向上させている。
したがって、右側のベアリング86Bは、右側面を取付けボス85aで、左側をワッシャ95を挟んで規制部材96に挟まれてカム軸方向位置が固定される。
そして、右側のベアリング86Bとともにカム軸方向位置が固定されたワッシャ95は、遠心ウエイト92のカム軸方向右方向への移動を規制することができる。
また、デコンプ機構9がカム軸81に組み付けられた状態では、カム軸方向において、遠心ウエイト92とワッシャ95との間に若干の隙間が設けられており、遠心ウエイト92の円滑な回動が可能となり、遠心ウエイト92の作動性を向上させている。
図7は、本実施形態のデコンプ機構を備える内燃機関30のシリンダヘッド32およびカム軸ホルダ80の周囲をシリンダヘッドカバー33を除いて前方から見た図であり、略右半分(図示左半分)は、図4中VII−VII矢視に相当するカム軸81位置の断面であり、カム軸81は中心線のみ示す。略左半分(図示右半分)は、図5中VII′−VII′矢視図に相当する頂面である。
前述のように、シリンダヘッド32には、スタッドボルト37とナット37aにより、カム軸ホルダ80が締結され、カム軸ホルダ80の左側壁80aと右側壁80bに亘ってカム軸81、吸気ロッカアーム軸82i、排気ロッカアーム軸82eが互いに平行に左右水平方向に配向されて支持されている。
図7図の左半分に示されるように、デコンプ機構9は、排気カム88eの右側面88ebとカム軸81の右側のベアリング86Bとの間に配置されるが、右側のベアリング86Bはカム軸ホルダ80の右側壁80bに嵌装されるので、右側壁80bにおいてスタッドボルト37を挿通させるために形成されたボス部89が右側のベアリング86Bに近接して位置する。
したがって、右側のベアリング86Bの左隣でカム軸81回りに回動するデコンプ機構9の遠心ウエイト92が、スタッドボルト37のボス部89と干渉する恐れが生じる。また、それを避けて遠心ウエイト92をボス部89から遠ざければ、デコンプ機構9のカム軸方向のスペースが大きくなる。
図7図の左半分に示されるように、デコンプ機構9は、排気カム88eの右側面88ebとカム軸81の右側のベアリング86Bとの間に配置されるが、右側のベアリング86Bはカム軸ホルダ80の右側壁80bに嵌装されるので、右側壁80bにおいてスタッドボルト37を挿通させるために形成されたボス部89が右側のベアリング86Bに近接して位置する。
したがって、右側のベアリング86Bの左隣でカム軸81回りに回動するデコンプ機構9の遠心ウエイト92が、スタッドボルト37のボス部89と干渉する恐れが生じる。また、それを避けて遠心ウエイト92をボス部89から遠ざければ、デコンプ機構9のカム軸方向のスペースが大きくなる。
そこで、本実施形態においては、遠心ウエイト92の回動軌跡L(図4参照)が、スタッドボルト37を挿通するためのボス部89と干渉しないように、遠心ウエイト92にカム軸ホルダ80のボス部89の形状に沿った切欠き92g(図7)が設けられている。
そのように遠心ウエイト92に切欠き92gを設けることで、遠心ウエイト92が回動するときにスタッドボルト37を挿通するボス部89と当たることを避ける逃げ部が形成され、切欠き92gを設けた分だけ遠心ウエイト92をボス部89に近づけて設けることができるので、デコンプ機構9が省スペース化されている。
そのように遠心ウエイト92に切欠き92gを設けることで、遠心ウエイト92が回動するときにスタッドボルト37を挿通するボス部89と当たることを避ける逃げ部が形成され、切欠き92gを設けた分だけ遠心ウエイト92をボス部89に近づけて設けることができるので、デコンプ機構9が省スペース化されている。
以上、本発明に係る一実施形態の内燃機関のデコンプ機構につき説明したが、本発明の態様が上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
例えば、本発明の内燃機関は、車載用に限らず定置型を含め多様な内燃機関であっても請求項1の要件を備える内燃機関であればよく、空冷、水冷の種類を問わない。
また、各機器の左右の配置は、説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。
例えば、本発明の内燃機関は、車載用に限らず定置型を含め多様な内燃機関であっても請求項1の要件を備える内燃機関であればよく、空冷、水冷の種類を問わない。
また、各機器の左右の配置は、説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。
1…自動二輪車(スクータ型自動二輪車)、2…車体フレーム、3…パワーユニット(スイング式パワーユニット)、5…パワーユニットケース、5a…クランクケース部、5L…左パワーユニットケース、5R…右パワーユニットケース、8…動弁機構、9…デコンプ機構、30…内燃機関(空冷内燃機関)、31…シリンダブロック、32…シリンダヘッド、32a…燃焼室、33…シリンダヘッドカバー、37…スタッドボルト、37a…ナット、38i…吸気弁、38e…排気弁、51…クランク、81…カム軸、82i…吸気ロッカアーム軸、82e…排気ロッカアーム軸、83…カムチェーン、84…カムチェーン室、85…カムチェーン被動スプロケット、86A…左側のベアリング、86B…右側のベアリング、87i…吸気ロッカアーム、88i…吸気カム、88e…排気カム、88eb…右側面、89…ボス部、91…デコンプピン、91a…頂部、91b…中空部、91c…ピン押しコイルばね(付勢手段)、91d…後端、92…遠心ウエイト、92a…基端部、92b…段部、92c…厚幅部、92d…先端薄幅部、92e…傾斜部、92f…左側面、92g…切欠き、92e…傾斜部、92f…左側面、92g…切欠き、93…ウエイト付勢コイルばね、94…回動支持ピン、X…カム軸81の軸心、L…遠心ウエイト32の回動軌跡、W…カム軸方向ウエイト幅
Claims (6)
- 動弁用のカム軸(81)の軸心(X)に対して平行に、かつ前記カム軸(81)の方向に移動自在に前記カム軸(81)に挿入されたデコンプピン(91)が、同デコンプピン(91)の移動位置によって、排気弁(38e)を排気ロッカアーム(87e)を介して作動させるように設けられ、前記カム軸(81)に、遠心ウエイト(92)がその基端部(92a)を軸支されて、同カム軸(81)の軸心(X)に垂直な面内を回動自在に且つ前記カム軸(81)側に寄った初期位置に付勢されて設けられた、内燃機関(30)のデコンプ機構(9)において、
前記デコンプピン(91)を前記遠心ウエイト(92)に対し前記カム軸(81)に沿う方向に付勢する付勢手段(91c)が備えられ、
前記遠心ウエイト(92)は、前記デコンプピン(91)の前記付勢手段(91c)による移動が同遠心ウエイト(92)への当接によって規制されるように配置されることを特徴とする内燃機関のデコンプ機構。 - 前記初期位置での前記遠心ウエイト(92)の、前記デコンプピン(91)が当接する位置におけるカム軸方向の遠心ウエイト幅(W)よりも、前記カム軸(81)に対して遠心方向に離れた回動位置での前記遠心ウエイトの、前記デコンプピン(91)が当接する位置におけるカム軸方向の遠心ウエイト幅(W)が小さく、且つ前記両位置の間の前記カム軸方向の遠心ウエイト幅(W)が連続的に変化するように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のデコンプ機構。
- 前記遠心ウエイト(92)は、その基端部(92a)から前記カム軸(81)の周りに弧状をなして延びることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関のデコンプ機構。
- 前記デコンプピン(91)の前記付勢手段(91c)が同デコンプピン(91)内に収容されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関のデコンプ機構。
- 前記デコンプピン(91)が、前記遠心ウエイト(92)に当接する球状頂部(91a)を有する筒状体をなし、同筒状体の内部に前記付勢手段を構成するコイルばね(91c)を収容する中空部(91b)が設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関のデコンプ機構。
- 前記遠心ウエイト(92)の前記カム軸(81)周りの回動軌跡(L)が、前記内燃機関(30)の構成要素を締結するスタッドボルト(27)を挿通するためのボス部(89)と干渉しないように、同遠心ウエイト(92)に前記ボス部(89)の形状に沿った切欠き(92g)が設けられたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の内燃機関のデコンプ機構。
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