JP7286940B2 - 動弁機構 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのデコンプレッション動作を行うデコンプ装置が設けられた動弁機構に関する。

例えば鞍乗型車両等に搭載されるエンジンのシリンダヘッド内には、吸気バルブおよび排気バルブの開閉を制御する動弁機構が設けられている。動弁機構はカムシャフトを備え、カムシャフトには、吸気バルブの開閉を制御する吸気側カム、排気バルブの開閉を制御する排気側カム、およびクランクシャフトの動力をカムシャフトに伝達するチェーンまたはベルトを掛けるカムスプロケット等が設けられている。

また、いわゆるロッカーアーム式の動弁機構には、さらに、吸気側カムの動力を受けて吸気バルブを押し、吸気バルブを開ける吸気側ロッカーアーム、および排気側カムの動力を受けて排気バルブを押し、排気バルブを開ける排気側ロッカーアームが設けられている。シリンダヘッド内において、吸気側ロッカーアームは、カムシャフトの上方に設けられた吸気側ロッカーシャフトに揺動可能に支持され、吸気側ロッカーアームの一端側はローラ等を介して吸気側カムに接触するようになっており、吸気側ロッカーアームの他端側は吸気バルブのステムエンドに設けられたシム等に接触するようになっている。同様に、排気側ロッカーアームは、カムシャフトの上方に設けられた排気側ロッカーシャフトに揺動可能に支持され、排気側ロッカーアームの一端側はローラ等を介して排気側カムに接触するようになっており、排気側ロッカーアームの他端側は排気バルブのステムエンドに設けられたシム等に接触するようになっている。

ロッカーアーム式の動弁機構の中には、主に、吸気バルブおよび排気バルブのそれぞれのステムエンドに設けられた、バルブクリアランス調整用のシムの交換を行い易くするために、吸気側および排気側のそれぞれのロッカーアームをそれぞれのロッカーシャフトの軸方向にスライド移動させることができる構造を有しているものがある。以下、この構造を「ロッカーアームスライド構造」という。

一方、動弁機構の中には、カムシャフトの外周側にデコンプ装置が設けられているものがある。デコンプ装置は、エンジン始動時の圧縮行程において排気バルブを僅かに開け、シリンダ内の圧力を減少させることによりエンジンの始動性を向上させるデコンプレッション動作を行う装置である。デコンプ装置は、排気側カムとカムスプロケットとの間において、排気側カムと隣接する位置に配置されていることが多い。下記の特許文献１には、デコンプ装置が設けられたロッカーアーム式の動弁機構が記載されている。

特開平６－２８０５３１号公報

ところで、デコンプ装置を有するロッカーアーム式の動弁機構においては、上述したロッカーアームスライド構造を設けることができない場合があるという問題がある。

すなわち、単気筒のエンジンにロッカーアームスライド構造を適用する場合、カムシャフトにおいて排気側カムとカムスプロケットとの間の部分の上方の空間に、ロッカーアームをスライド移動させる構造をとることが多い。しかしながら、デコンプ装置を有するロッカーアーム式の動弁機構の多くは、デコンプ装置が、排気側カムとカムスプロケットとの間において、排気側カムと隣接する位置に配置されている。また、上記特許文献１に記載されているように、多くのデコンプ装置の外径は、その全周に亘って、排気側カムのベース円の直径よりも大きい。したがって、デコンプ装置を有するロッカーアーム式の動弁機構においては、デコンプ装置が妨げとなって、ロッカーアームを、カムシャフトにおいて排気側カムとカムスプロケットとの間の部分の上方の空間に移動させることができない場合がある。このように、デコンプ装置を有するロッカーアーム式の動弁機構には、ロッカーアームスライド構造を設けることができない場合がある。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、デコンプ装置を有するロッカーアーム式の動弁機構においてロッカーアームスライド構造を設けることを可能にすることにある。

上記課題を解決するために、本発明の動弁機構は、カムシャフトと、前記カムシャフトに設けられた排気側カムと、前記カムシャフトの上方に配置され、前記排気側カムの動力を排気バルブに伝達するロッカーアームと、前記カムシャフトと同一の方向に伸長し、前記ロッカーアームを揺動可能に、かつ前記カムシャフトの軸方向に移動可能に支持するロッカーシャフトと、前記カムシャフトの外周側であって、前記カムシャフトの軸方向において前記排気側カムの一側に設けられたデコンプ装置とを備えた動弁機構であって、前記デコンプ装置は、前記カムシャフトの外周面において前記カムシャフトの径方向一側部分と前記排気側カムのベース面において前記カムシャフトの径方向一側部分とに亘って形成された凹部に収容され、前記カムシャフトの軸方向に伸長する軸線を有するデコンプシャフトと、前記デコンプシャフトに形成され、前記排気側カムのベース面に対して出没するデコンプカムと、環状または円弧状に形成され、前記デコンプシャフトの外周側を覆うように前記カムシャフトの外周側に設けられ、前記デコンプシャフトを前記凹部内に回動可能に保持するデコンプホルダと、円弧状に伸長し、前記カムシャフトの外周側に設けられ、前記カムシャフトの遠心力により前記カムシャフトの軸心から離れる方向に変位するデコンプアームと、前記デコンプアームを前記カムシャフトの軸心に近づける方向に付勢する付勢部材と、前記デコンプシャフトと前記デコンプアームとを連結させ、前記デコンプアームの変位を前記デコンプシャフトに伝達する連結部材とを備え、前記デコンプホルダの外周側部分または前記デコンプアームの外周側部分には前記カムシャフトの軸心に向かう方向に部分的に引っ込んだ引っ込み部が形成され、前記ロッカーアームは、前記カムシャフトの回転角度が、前記引っ込み部が上方を向く回転角度であるときに、前記排気側カムの上方の位置から前記引っ込み部の上方の位置へ前記カムシャフトの軸方向に移動可能であることを特徴とする。

本発明によれば、デコンプ装置を有するロッカーアーム式の動弁機構にロッカーアームスライド構造を設けることができるようになる。

本発明の実施例の動弁機構が設けられたエンジンを示す外観図である。 図１中のエンジンのシリンダヘッドの内部を上方から見た説明図である。 図２中のシリンダヘッドの内部から吸気側ロッカーシャフト、吸気側ロッカーアーム、排気側ロッカーシャフト、排気側ロッカーアームおよびシャフト支持部を取り除いた状態を示す説明図である。 図２中の矢示ＩＶ－ＩＶ方向から見たシリンダヘッドおよびシリンダヘッドカバーを示す断面図である。 本発明の実施例の動弁機構におけるカムシャフト、吸気側カムおよび排気側カムを示す斜視図である。 本発明の実施例の動弁機構におけるカムシャフト、吸気側カム、排気側カムおよびデコンプ装置を示す斜視図である。 図６中の矢示ＶＩＩ方向から見たカムシャフトおよびデコンプ装置等を示す説明図である。 図７中の矢示Ｘ方向から見たカムシャフトおよびデコンプ装置等を示す説明図である。 本発明の実施例の動弁機構のデコンプ装置におけるデコンプシャフト、デコンプピンおよびデコンプカムを示す斜視図である。 本発明の実施例の動弁機構のデコンプ装置におけるデコンプホルダを示す説明図である。 図１０中の矢示ＸＩ－ＸＩ方向から見たデコンプホルダを示す断面図である。 図１０中のデコンプホルダと排気側カムのベース円との位置関係を示す説明図である。 図７中のデコンプ装置と排気側カムのベース円との位置関係を示す説明図である。 本発明の実施例の動弁機構におけるデコンプ装置の動作を示す説明図である。 本発明の実施例の動弁機構においてロッカーアームスライド構造を示す説明図である。 本発明の実施例の動弁機構においてロッカーアームスライド構造を示す説明図である。 本発明の実施例の動弁機構においてデコンプ装置の引っ込み部が上方を向いた状態を示す説明図である。 本発明の他の実施例の動弁機構におけるデコンプ装置を示す説明図である。 本発明の実施例のデコンプ装置におけるデコンプホルダの変形例を示す説明図である。

本発明の実施形態の動弁機構は、カムシャフトと、カムシャフトに設けられた排気側カムと、カムシャフトの上方に配置され、排気側カムの動力を排気バルブに伝達するロッカーアームと、カムシャフトと同一の方向に伸長し、ロッカーアームを揺動可能に、かつカムシャフトの軸方向に移動可能に支持するロッカーシャフトと、カムシャフトの外周側であって、カムシャフトの軸方向において排気側カムの一側に設けられたデコンプ装置とを備えている。

本発明の実施形態の動弁機構において、デコンプ装置は、デコンプシャフト、デコンプカム、デコンプホルダ、デコンプアーム、デコンプアームを付勢する付勢部材、およびデコンプアームとデコンプピンとを連結する連結部材を備えている。

デコンプシャフトは、カムシャフトの外周面においてカムシャフトの径方向一側部分と排気側カムのベース面においてカムシャフトの径方向一側部分とに亘って形成された凹部に収容されている。また、デコンプシャフトは、カムシャフトの軸方向に伸長する軸線を有している。デコンプカムは、デコンプシャフトに形成され、排気側カムのベース面に対して出没する。デコンプホルダは、デコンプシャフトを凹部内に回動可能に保持する機能を有している。デコンプホルダは、環状または円弧状に形成され、デコンプシャフトの外周側を覆うようにカムシャフトの外周側に設けられている。デコンプアームは、円弧状に伸長し、カムシャフトの外周側に設けられ、カムシャフトの遠心力によりカムシャフトの軸心から離れる方向に変位する。付勢部材は、デコンプアームをカムシャフトの軸心に近づける方向に付勢する。連結部材は、デコンプシャフトとデコンプアームとを連結させ、デコンプアームの変位をデコンプシャフトに伝達する。

また、デコンプホルダの外周側部分またはデコンプアームの外周側部分には、カムシャフトの軸心に向かう方向に部分的に引っ込んだ引っ込み部が形成されている。引っ込み部は、カムシャフトの回転が停止している間にカムシャフトの軸方向一側から当該デコンプ装置を見たとき、排気側カムのベース円の内側に位置している。

また、本発明の実施形態の動弁機構において、カムシャフトの回転角度を調節して、デコンプ装置における引っ込み部が上方を向くようにする。これにより、ロッカーアームを、カムシャフトにおいて排気側カムとカムスプロケットとの間の部分の上方の空間にスライド移動させることが可能になる。すなわち、ロッカーアームを、排気側カムの上方の位置からデコンプ装置における引っ込み部の上方の位置へカムシャフトの軸方向にスライド移動させることが可能になる。引っ込み部は排気側カムのベース円の内側に位置しているので、デコンプ装置がロッカーアームの移動の妨げとならない。このような構成を有する動弁機構によれば、デコンプ装置を有し、かつロッカーアームスライド構造を有するロッカーアーム式の動弁機構を実現することができる。

まず、本発明の実施例におけるエンジンおよび動弁機構について概説する。図１は本発明の実施例の動弁機構が設けられたエンジン１を示している。エンジン１は、例えば鞍乗型車両用の４サイクルのガソリンエンジンである。エンジン１は、図１に示すように、クランクシャフト等が収容されたクランクケース３と、ピストン等が設けられたシリンダ４と、吸気バルブ、排気バルブおよび動弁機構等が収容されたシリンダヘッド５と、シリンダヘッド５の上方を覆うシリンダヘッドカバー６とを有している。

図２はシリンダヘッドカバー６を取り外したシリンダヘッド５を上方から見た状態を示している。図３は、図２中のシリンダヘッド５から、吸気側ロッカーアーム１５、排気側ロッカーアーム１６、吸気側ロッカーシャフト２０、排気側ロッカーシャフト２１およびシャフト支持部２２等を取り外した状態を示している。図４は、図２中の矢示ＩＶーＩＶ方向から見たシリンダヘッド５、シリンダヘッドカバー６および動弁機構１１の断面を示している。

図３および図４に示すように、シリンダヘッド５内には、２つの吸気バルブ７および２つの排気バルブ８が設けられている。なお、本実施例におけるエンジン１は２バルブ型の２気筒エンジンであり、各気筒につき、吸気バルブ７および排気バルブ８が１つずつ設けられている。各吸気バルブ７はバルブスプリング９により吸気ポートを閉塞するように付勢されている。また、各排気バルブ８はバルブスプリング１０により排気ポートを閉塞するようにそれぞれ付勢されている。

また、シリンダヘッド５内には、各吸気バルブ７および各排気バルブ８の開閉を制御する動弁機構１１が設けられている。本実施例における動弁機構１１はＳＯＨＣ型であり、単一のカムシャフト１２を有している。カムシャフト１２の軸方向両端側部分は、シリンダヘッド５内の左右両側に設けられたシャフト支持部２２に回転可能に支持されている。

また、カムシャフト１２には、各吸気バルブ７の開閉を制御する吸気側カム１３、および各排気バルブ８の開閉を制御する排気側カム１４が設けられている。吸気側カム１３はカムシャフト１２の軸方向左寄りの部分に設けられ、排気側カム１４はカムシャフト１２の概ね軸方向中央部分に設けられている。吸気側カム１３および排気側カム１４はカムシャフト１２に一体形成されている。また、カムシャフト１２の右端部にはカムスプロケット２４が設けられ、カムスプロケット２４にはタイミングチェーン２３（またはタイミングベルト）が掛けられている。タイミングチェーン２３を介してクランクシャフトの動力がカムシャフト１２に伝達される。また、カムシャフト１２の軸方向において排気側カム１４の一側、すなわち排気側カム１４の右側にはデコンプ装置４１が設けられている。デコンプ装置４１は排気側カム１４と隣接している。

さらに、動弁機構１１は、いわゆるロッカーアーム式の動弁機構であり、図２に示すように、吸気側カム１３の動力を吸気バルブ７に伝達する吸気側ロッカーアーム１５、および排気側カム１４の動力を排気バルブ８に伝達する排気側ロッカーアーム１６を備えている。吸気側ロッカーアーム１５の一方の端部にはローラ１７が設けられ、ローラ１７の周面が吸気側カム１３の周面に接触している。また、吸気側ロッカーアーム１５において二股に分かれた他方の端部はそれぞれ、吸気バルブ７のステムエンド側に設けられたアジャスト部材１９に接触している。アジャスト部材１９は例えばバルブクリアランス調整用のシムである。同様に、排気側ロッカーアーム１６の一方の端部にはローラ１８が設けられ、ローラ１８の周面が排気側カム１４の周面に接触している。また、排気側ロッカーアーム１６において二股に分かれた他方の端部はそれぞれ、排気バルブ８のステムエンド側に設けられたアジャスト部材１９に接触している。

また、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６は吸気側ロッカーシャフト２０および排気側ロッカーシャフト２１にそれぞれ揺動可能に支持されている。吸気側ロッカーシャフト２０および排気側ロッカーシャフト２１はそれぞれカムシャフト１２と同一の方向に伸長している。また、吸気側ロッカーシャフト２０および排気側ロッカーシャフト２１はカムシャフト１２の上方に配置され、これら吸気側ロッカーシャフト２０および排気側ロッカーシャフト２１のそれぞれの軸方向両端側部分は、シリンダヘッド５内の左右両側に設けられたシャフト支持部２２に固定されている。

排気側ロッカーアーム１６の動作は次の通りである。すなわち、カムシャフト１２の回転に伴い排気側カム１４が回転し、ローラ１８が排気側カム１４の周面に押され、排気側ロッカーアーム１６の一方の端部が上昇すると、排気側ロッカーアーム１６の他方の端部が下降して排気バルブ８を押す。これにより、排気バルブ８がバルブスプリング１０の付勢力に抗して下降し、排気バルブ８が開く。吸気側ロッカーアーム１５も排気側ロッカーアーム１６と同様に動作する。

また、本実施例の動弁機構１１は、主に、吸気バルブ７および排気バルブ８のそれぞれのステムエンドに設けられたアジャスト部材１９の交換を行い易くするために、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６を吸気側ロッカーシャフト２０および排気側ロッカーシャフト２１の軸方向にそれぞれスライド移動させることができるロッカーアームスライド構造を有している。ロッカーアームスライド構造については後述する。

次に、本発明の実施例におけるカムシャフト１２、排気側カム１４およびデコンプ装置４１について説明する。なお、カムシャフト１２、排気側カム１４およびデコンプ装置４１の説明において、説明の便宜上、カムシャフト１２の軸方向を「Ｘ方向」といい、図５ないし図１４等において矢印により示すように、Ｘ方向における一側を「Ｘ１側」といい、Ｘ方向における他側を「Ｘ２側」という。また、Ｘ方向に直交する方向を「Ｙ方向」といい、図５ないし図１４等において矢印により示すように、Ｙ方向における一側を「Ｙ１側」といい、Ｙ方向における他側を「Ｙ２側」という。また、Ｘ方向およびＹ方向の双方に直交する方向を「Ｚ方向」といい、図５ないし図１４等において矢印により示すように、Ｚ方向における一側を「Ｚ１側」といい、Ｚ方向における他側を「Ｚ２側」という。

図５はカムシャフト１２および排気側カム１４等を示している。図５に示すように、排気側カム１４の周面において、Ｙ１側にはベース面１４Ａが形成され、Ｙ２側には張出面１４Ｂが形成されている。ベース面１４Ａは、排気側カム１４のベース円（基礎円）を形成する面である。張出面１４Ｂは、排気側カム１４のベース円よりも外側に張り出した部分の面である。

また、カムシャフト１２には、デコンプ装置４１のデコンプシャフト４２を収容するためのデコンプシャフト収容凹部２５が形成されている。デコンプシャフト収容凹部２５は、カムシャフト１２の外周面におけるＹ１側部分と排気側カム１４のベース面１４ＡにおけるＹ１側部分とに亘るようにＸ方向に伸長している。

また、カムシャフト１２の外周面において、デコンプシャフト収容凹部２５よりもＸ１側には、ワッシャ２８およびサークリップ２９を取り付けるためのクリップ取付溝３０がカムシャフト１２の全周に亘って形成されている。

図６はカムシャフト１２に設けられたデコンプ装置４１を示している。図７は図６中の矢示ＶＩＩ方向から見たデコンプ装置４１を示している。図８は図７中の矢示ＶＩＩＩ方向から見たデコンプ装置４１を示している。図６ないし図８に示すように、デコンプ装置４１は、デコンプシャフト４２、デコンプピン４３、デコンプカム４４、デコンプホルダ４５、デコンプアーム５８およびコイルスプリング６３を備えている。

デコンプシャフト４２はデコンプシャフト収容凹部２５内に配置されている。デコンプピン４３はデコンプシャフト４２のＸ１側に設けられ、デコンプカム４４はデコンプシャフト４２のＸ２側に形成されている。ここで、図９はデコンプシャフト４２、デコンプピン４３およびデコンプカム４４を示している。図９に示すように、デコンプシャフト４２は、例えば金属材料により、Ｘ方向に伸長する軸線を有する外形円柱状に形成されている。デコンプピン４３は、デコンプシャフト４２とデコンプアーム５８とを連結させ、デコンプアーム５８の変位をデコンプシャフト４２に伝達させる部材（連結部材）である。デコンプピン４３は、例えば金属製の棒状の部材であり、デコンプシャフト４２のＸ１側部分に、デコンプシャフト４２の周面から径方向に突出するように設けられている。また、デコンプカム４４はデコンプシャフト４２のＸ２側の端部に形成され、平面部４４Ａおよび曲面部４４Ｂを有している。図８に示すように、デコンプカム４４は、デコンプシャフト収容凹部２５において排気側カム１４のベース面１４Ａに位置する部分に配置されている。デコンプシャフト４２がデコンプシャフト収容凹部２５内で回動することにより、デコンプカム４４が排気側カム１４のベース面１４Ａに対して出没する。

デコンプホルダ４５は、図６に示すように、デコンプシャフト４２の軸方向略中央部と対向する位置に設けられ、カムシャフト１２およびデコンプシャフト４２の外周側を包囲している。また、デコンプホルダ４５は排気側カム１４の右側に位置し、排気側カム１４と隣接している。デコンプホルダ４５は、主に、デコンプシャフト４２をデコンプシャフト収容凹部２５内に回動可能に保持する機能、およびデコンプアーム５８を支持する機能を有する部材である。ここで、図１０はデコンプホルダ４５を示し、図１１は図１０中の矢示ＸＩ－ＸＩ方向から見たデコンプホルダ４５の断面を示している。図１０に示すように、デコンプホルダ４５は、例えば金属材料により環状に形成されている。また、デコンプホルダ４５の内周面において、デコンプシャフト収容凹部２５と対向する位置には、デコンプシャフト４２の軸方向中央部においてデコンプシャフト収容凹部２５から出た部分を覆うデコンプシャフト覆い溝４６が形成されている。また、デコンプホルダ４５のＹ２側部分には、デコンプアーム５８の軸支部５９を回動可能に支持するためのアーム支持部４７が設けられている。また、アーム支持部４７の中央には、デコンプアーム５８の軸支部５９をデコンプホルダ４５に取り付け、かつデコンプアーム５８の回動軸となる支持部材４８（図６参照）を挿入する挿通穴４９が形成されている。

また、デコンプホルダ４５の外周側部分であって、デコンプホルダ４５のＺ２側に位置する部分には、カムシャフト１２の軸心に向かう方向に部分的に引っ込んだ引っ込み部５１が形成されている。ここで、図１２は、スプリングフック５３を取り外したデコンプホルダ４５と、排気側カム１４の外形と、排気側カム１４のベース円Ｂとを重ね合わせて示している。また、図１３は、デコンプ装置４１と、排気側カム１４の外形と、排気側カム１４のベース円Ｂとを重ね合わせて示している。図１２および図１３において、破線が排気側カム１４の外形を示し、二点鎖線が排気側カム１４のベース円Ｂを示している。図１２に示すように、カムシャフト１２の軸方向一側（Ｘ１側）からデコンプ装置４１を見たとき、引っ込み部５１は排気側カム１４のベース円Ｂの内側に位置している。ベース円Ｂの内側とは、ベース円Ｂ内であってベース円Ｂの円周に接しない位置を意味する。また、図１３に示すように、カムシャフト１２の回転が停止している間にカムシャフト１２の軸方向一側からデコンプ装置４１を見たとき、引っ込み部５１は、カムシャフト１２の軸心Ａ１とデコンプシャフト４２の軸心Ａ２とを通る直線Ｌを挟んで、デコンプアーム５８の伸長方向略中央部の位置Ｐと反対側の位置に配置されている。

また、図１０に示すように、デコンプホルダ４５のＺ２側の部分、すなわち、引っ込み部５１が形成された部分にはカウンターウェイト部５２が形成されている。カウンターウェイト部５２は、カムシャフト１２の回転バランスをとるためのウェイトである。図１１に示すように、カウンターウェイト部５２は、デコンプホルダ４５からカムシャフト１２の軸方向（Ｘ１側）に突出した突出部により形成されている。本実施例において、カウンターウェイト部５２は、デコンプホルダ４５のＺ２側の部分に一体形成され、具体的には、デコンプホルダ４５のＺ２側の部分を他の部分と比較して厚くすることにより形成されている。

また、デコンプホルダ４５のＺ２側にはスプリングフック５３が取り付けられている。スプリングフック５３は、コイルスプリング６３の端部を取り付ける部材である。スプリングフック５３は例えば金属板により形成されている。スプリングフック５３のＹ２側端部５３Ａには、コイルスプリング６３の端部を掛けるためのスプリング掛け部５４が形成されている。また、スプリングフック５３のＹ２側の端部５３Ａはデコンプホルダ４５に回動可能に支持され、スプリングフック５３のＹ１側の端部５３Ｂは、デコンプホルダ４５に形成された凸状係止部５５に係止されている。また、スプリングフック５３は、図１１に示すように、デコンプホルダ４５において環状に形成された部分よりもＸ１側に配置されている。その結果、スプリングフック５３は、図８に示すように、デコンプホルダ４５において環状に形成された部分と比較して、排気側カム１４から離れている。

また、図１０に示すように、デコンプホルダ４５の内周面においてＹ２側部分には、カムシャフト１２の径方向に窪んだ形状のホルダ溝部５６が形成されている。一方、図７に示すように、カムシャフト１２の外周面においてＹ２側部分にはホルダ固定ピン３１が固定されている。ホルダ固定ピン３１はカムシャフト１２の外周面から径方向に突出し、その突出端部がホルダ溝部５６に挿入されている。ホルダ溝部５６とホルダ固定ピン３１の突出端部とは互いに嵌まり合っており、それゆえ、エンジン１の稼働時にカムシャフト１２が回転したとき、デコンプホルダ４５はカムシャフト１２と共に回転する。

また、図７において、デコンプアーム５８は、カムシャフト１２の回転時の遠心力によってカムシャフト１２から離れる方向に変位し、これによりデコンプピン４３を介してデコンプシャフト４２を回動させる部材である。デコンプアーム５８は例えば金属材料により形成され、デコンプ装置４１のＹ２側部分からＺ１側部分を通りＹ１側部分に至るように円弧状に伸長している。デコンプアーム５８のＹ２側端部にはデコンプアーム５８をデコンプホルダ４５のアーム支持部４７に支持部材４８を介して回動可能に取り付けるための軸支部５９が形成されている。デコンプアーム５８は、デコンプホルダ４５に取り付けられることにより、カムシャフト１２の外周側のＺ１側に配置される。また、デコンプアーム５８のＹ２側端部には、カムシャフト１２から離れる方向におけるデコンプアーム５８の変位量を制限するストッパ６０が形成されている。また、デコンプアーム５８のＹ２側端部には、コイルスプリング６３の端部を掛けるためのスプリング掛け穴６１が形成されている。また、デコンプアーム５８のＹ１側端部には、デコンプアーム５８とデコンプピン４３とを連結させるための連結溝６２が形成されている。デコンプピン４３の突出側端部が連結溝６２に挿入されることにより、デコンプアーム５８とデコンプピン４３とが連結される。

また、コイルスプリング６３は、デコンプアーム５８をカムシャフトに近づける方向に付勢する付勢部材であり、一方の端部がデコンプホルダ４５に設けられたスプリングフック５３のスプリング掛け部５４に接続され、他方の端部がデコンプアーム５８のスプリング掛け穴６１に接続されている。

また、図８に示すように、カムシャフト１２に形成されたクリップ取付溝３０には、ワッシャ２８およびサークリップ２９が取り付けられている。サークリップ２９およびワッシャ２８は、主に、デコンプシャフト４２およびデコンプホルダ４５がＸ１側に移動するのを防止する機能を有している。

デコンプ装置４１の動作は次の通りである。すなわち、図１４（Ａ）および（Ｂ）は、図８中の矢示ＸＩＶ－ＸＩＶ方向から見た排気側カム１４およびデコンプカム４４の断面を示している。図１４（Ａ）において、カムシャフト１２の回転数が所定の回転数以下である間、コイルスプリング６３の付勢力により、デコンプアーム５８はその内周面がカムシャフト１２の外周面に接触し、カムシャフト１２の軸心に最も接近している。この状態では、デコンプアーム５８に連結されたデコンプピン４３の突出端側がＺ２側に傾いており、デコンプカム４４の曲面部４４ＢがＹ１側を向いている。その結果、デコンプカム４４が排気側カム１４のベース面１４Ａから突出している。これにより、デコンプレッション動作が行われる。一方、図１４（Ｂ）において、カムシャフト１２の回転数が所定の回転数を超えたとき、カムシャフト１２の回転時の遠心力により、デコンプアーム５８がコイルスプリング６３の付勢力に抗して、カムシャフト１２から離れる方向に変位し、デコンプアーム５８のストッパ６０がカムシャフト１２の外周面に接触する。この状態では、デコンプアーム５８に連結されたデコンプピン４３の突出端側がＺ１側に傾き、デコンプカム４４の平面部４４ＡがＹ１側を向く。その結果、デコンプカム４４が排気側カム１４のベース面１４Ａに没入する。これにより、デコンプレッション動作が行われなくなる。

次に、ロッカーアームスライド構造について説明する。図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）は、上方から見た動弁機構１１をそれぞれ示している。図１６（Ａ）は、図１５（Ａ）中の矢示Ｅ－Ｅ方向から見た動弁機構１１の断面を示し、図１６（Ｂ）は、図１５（Ｂ）中の矢示Ｆ－Ｆ方向から見た動弁機構１１の断面を示している。

これらの図のうち、図１５（Ａ）および図１６（Ａ）は、吸気側ロッカーアーム１５の両端部が吸気側カム１３の上方および吸気バルブ７のステムエンドの上方にそれぞれ位置し、かつ排気側ロッカーアーム１６の両端部が排気側カム１４の上方および排気バルブ８のステムエンドの上方にそれぞれ位置した状態を示している。以下、図１５（Ａ）および図１６（Ａ）に示す吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６の位置を「通常動作位置」という。吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６が通常動作位置にある状態では、カムシャフト１２が回転することにより、吸気側カム１３の動力が吸気側ロッカーアーム１５を介して吸気バルブ７に伝達され、かつ排気側カム１４の動力が排気側ロッカーアーム１６を介して排気バルブ８に伝達される。エンジン１の稼働時はこの状態である。

一方、図１５（Ｂ）および図１６（Ｂ）は、吸気側ロッカーアーム１５の両端部が吸気側カム１３および吸気バルブ７のステムエンドから右側に外れ、かつ排気側ロッカーアーム１６の両端部が排気側カム１４および排気バルブ８のステムエンドから右側に外れた状態を示している。以下、図１５（Ｂ）および図１６（Ｂ）に示す吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６の位置を「リリース位置」という。メンテナンス作業等を行う際に、作業者は、エンジン１の停止時に、シリンダヘッドカバー６を取り外し、カムシャフト１２の回転角度を調節してデコンプ装置４１のデコンプホルダ４５に形成された引っ込み部５１を上方に向け、その後、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６を通常動作位置から右方にスライドさせて、リリース位置に移動させることができる。作業者は、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６をリリース位置に移動させることにより、例えば、吸気バルブ７および排気バルブ８のそれぞれのステムエンドに設けられたアジャスト部材１９を簡単に交換することができる。なお、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６の移動時には、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６にそれぞれ設けられたローラ１７および１８も吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６と共に移動する。

吸気側ロッカーアーム１５は吸気側ロッカーシャフト２０に通常動作位置とリリース位置との間において左右方向に移動可能に支持されている。同様に、排気側ロッカーアーム１６は排気側ロッカーシャフト２１に通常動作位置とリリース位置との間において左右方向に移動可能に支持されている。また、吸気側ロッカーアーム１５は、吸気側ロッカーシャフト２０の外周側において吸気側ロッカーアーム１５と右側のシャフト支持部２２との間に設けられたアームスプリング２６により、左方に付勢されている。同様に、排気側ロッカーアーム１６も排気側ロッカーシャフト２１の外周側に設けられたアームスプリング２６により、左方に付勢されている。エンジン１の稼働時には、アームスプリング２６により、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６は通常動作位置にそれぞれ保持される。メンテナンス作業等を行う際に、作業者はアームスプリング２６の付勢力よりも大きい力を加えて、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６を通常動作位置からリリース位置へ移動させる。

ここで、図１７はデコンプ装置４１のデコンプホルダ４５に形成された引っ込み部５１が上方を向いた状態を示している。なお、図１７では、引っ込み部５１が上方を向いたときの引っ込み部５１とローラ１８の最下部との位置関係をわかり易く示すためにスプリングフック５３を二点鎖線で示している。以下、図１７等を用いて、デコンプ装置４１のデコンプホルダ４５に形成された引っ込み部５１を上方に向けた後に、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６を通常動作位置からリリース位置にスライド移動させることができる仕組みについて説明する。

カムシャフト１２の回転角度に応じて、デコンプ装置４１のデコンプホルダ４５に形成された引っ込み部５１の向きが変わる。引っ込み部５１が上方以外を向いているときには、デコンプ装置４１において上方を向いた部分がローラ１８の最下部よりも高い位置となるため、デコンプ装置４１が妨げとなって、吸気側ロッカーアーム１５も排気側ロッカーアーム１６も通常動作位置から右方へ移動することができない。

しかしながら、引っ込み部５１が上方を向いているときには、図１７に示すように、デコンプ装置４１において上方を向いた部分、つまり引っ込み部５１がローラ１８の最下部よりも低い位置となる。すなわち、ロッカーアームスライド構造においてスライド移動する構造物、具体的には、吸気側ロッカーアーム１５、排気側ロッカーアーム１６、ローラ１７およびローラ１８のうち、右方にスライド移動したときにデコンプ装置４１と干渉し得る部品はローラ１８である。ローラ１８は排気側カム１４の周面に接触している。ローラ１８が排気側カム１４のベース面１４Ａに接触しているとき、ローラ１８は最も下降する。したがって、排気側カム１４のベース面１４Ａに接触している状態のローラ１８の周面において下方を向いた部分が、スライド移動する上記構造物においてデコンプ装置４１と干渉する部分の最下の位置となる。そして、上下方向において、この位置は、排気側カム１４のベース円Ｂの上方を向いた部分の位置と等しい。ここで、図１２または図１３に示すように、引っ込み部５１は、排気側カム１４のベース円Ｂの内側に位置しているので、引っ込み部５１が上方を向いたとき、引っ込み部５１の位置は、排気側カム１４のベース円Ｂの上方を向いた部分よりも低い位置となる。それゆえ、引っ込み部５１が上方を向いたとき、引っ込み部５１の位置は、ローラ１８の最下部よりも低い位置となる。したがって、引っ込み部５１を上方に向けることによって、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６を通常動作位置からリリース位置にスライド移動させることができる。

なお、引っ込み部５１が上方を向いたとき、スプリングフック５３の一部が引っ込み部５１よりも上方に位置することとなる。しかしながら、図８に示すように、スプリングフック５３は、デコンプホルダ４５においてＸ１側に位置しているため、図１６（Ｂ）に示すように、吸気側ロッカーアーム１５、排気側ロッカーアーム１６、ローラ１７およびローラ１８をリリース位置まで移動させても、これらはいずれもスプリングフック５３と接触しない。すなわち、スプリングフック５３は、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６を通常動作位置からリリース位置へ移動させる際の妨げとならない。

以上説明した通り、本発明の実施例の動弁機構１１において、デコンプ装置４１のデコンプホルダ４５に引っ込み部５１を設ける構成としたから、排気側カム１４の右側において排気側カム１４に隣接する位置にデコンプ装置４１を設けた場合でも、吸気側ロッカーアーム１５および排気側ロッカーアーム１６を、カムシャフト１２において排気側カム１４とカムスプロケット２４との間の部分の上方の空間に向けて右方へスライド移動させることができる。したがって、本発明の実施例のデコンプ装置４１によれば、デコンプ装置を有し、かつロッカーアームスライド構造を有するロッカーアーム式の動弁機構を実現することができる。

また、デコンプ装置４１において、引っ込み部５１はデコンプホルダ４５に形成されている。仮に引っ込み部５１をデコンプアーム５８に形成すると、デコンプアーム５８の重量が減り、デコンプアーム５８を変位させる遠心力が小さくなる。本実施例のように、引っ込み部５１をデコンプホルダ４５に形成することにより、デコンプアーム５８を変位させる遠心力が小さくなることを避けることができる。

また、デコンプ装置４１において、引っ込み部５１は、カムシャフト１２の回転が停止している間にカムシャフト１２の軸方向一側から当該デコンプ装置４１を見たとき、カムシャフト１２の軸心Ａ１とデコンプシャフト４２の軸心Ａ２とを通る直線Ｌを挟んで、デコンプアーム５８の伸長方向略中央部の位置Ｐと反対側の位置に配置されている（図１３参照）。このように、引っ込み部５１を、デコンプ装置４１においてデコンプアーム５８が設けられている部分の反対側に設けることで、引っ込み部５１の形成により、デコンプアーム５８の設計が制約されることを抑制することができる。

また、デコンプ装置４１のデコンプホルダ４５において引っ込み部５１が形成された部分には、カムシャフト１２の回転バランスをとるためのカウンターウェイト部５２が設けられている。これにより、引っ込み部５１の形成により減少した重量を、カウンターウェイト部５２の重量によって補うことができる。したがって、カムシャフト１２の回転バランスを容易にとることができ、カムシャフト１２の回転時の振動を低減させることができる。

また、デコンプ装置４１において、カウンターウェイト部５２は、カムシャフト１２の回転が停止している間にカムシャフト１２の軸方向一側から当該デコンプ装置４１を見たとき、カムシャフト１２の軸心Ａ１とデコンプシャフト４２の軸心Ａ２とを通る直線Ｌを挟んで、デコンプアーム５８の伸長方向略中央部の位置と反対側の位置に配置されている。これにより、カムシャフト１２の軸心Ａ１を挟んで両側に配置されたカウンターウェイト部５２とデコンプアーム５８との重量バランスを調整することにより、デコンプ装置４１の重心の位置を容易に設定することができる。

また、デコンプ装置４１において、カウンターウェイト部５２は、デコンプホルダ４５からカムシャフト１２の軸方向に突出した突出部により形成されている。これにより、カウンターウェイト部５２をデコンプホルダ４５に一体形成することができ、デコンプホルダ４５の構造を簡素化することができる。また、カウンターウェイト部５２としての突出部をデコンプホルダ４５からカムシャフト１２の軸方向に突出させる構成とすることで、排気側カム１４とカムスプロケット２４との間の空間を利用して、カウンターウェイト部５２の体積を増大させることができ、カウンターウェイト部５２の重量を容易に増加させることができる。また、カウンターウェイト部５２を、デコンプホルダ４５からカムシャフト１２の軸方向に突出した突出部により形成することで、カウンターウェイト部５２を、カムシャフト１２の軸方向においてデコンプホルダ４５を位置決めするための部材として利用することができる。本実施例では、図８に示すように、カウンターウェイト部５２のＸ１側の端面をワッシャ２８に達するまで伸ばすことにより、カムシャフト１２の軸方向におけるデコンプホルダ４５の位置決めを行っている。

なお、上記実施例におけるデコンプ装置４１では、引っ込み部５１をデコンプホルダ４５の外周側部分に形成し、かつ引っ込み部５１をデコンプ装置４１においてデコンプアーム５８が配置されている位置と反対側の位置に配置した。しかしながら、図１８に示すデコンプ装置７１のように、引っ込み部７４をデコンプアーム７３の外周側部分に形成してもよい。引っ込み部７４は、カムシャフト１２の回転が停止している間にカムシャフト１２の軸方向一側からデコンプ装置を見たとき、排気側カム１４のベース円Ｂの内側に位置している。なお、図１８に示すデコンプ装置７１では、デコンプホルダ７２のＺ１側部分の外周側部分にも引っ込み部が形成されている。デコンプホルダ７２のＺ１側部分はデコンプアーム７３のＺ１側部分と重なっており、デコンプホルダ７２に形成された引っ込み部はデコンプアーム７３に形成された引っ込み部７４と重なっている。

また、本発明の動弁機構において、デコンプ装置のデコンプホルダの形状は環状に限らず、図１９に示すデコンプホルダ８１のように円弧状でもよい。

また、本発明の動弁機構は鞍乗型車両用のエンジンに限らず、例えば船外機用のエンジン等、種々のエンジンに適用することができる。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動弁機構もまた本発明の技術思想に含まれる。

１１ 動弁機構
１２ カムシャフト
１４ 排気側カム
１４Ａ ベース面
１６ 排気側ロッカーアーム（ロッカーアーム）
１７、１８ ローラ
２１ 排気側ロッカーシャフト（ロッカーシャフト）
２５ デコンプシャフト収容凹部（凹部）
４１、７１ デコンプ装置
４２ デコンプシャフト
４３ デコンプピン（連結部材）
４４ デコンプカム
４５、７２ デコンプホルダ
５１ 引っ込み部
５２ カウンターウェイト部
５８、７３ デコンプアーム
６３ コイルスプリング（付勢部材）

Claims (9)

1. カムシャフトと、
   前記カムシャフトに設けられた排気側カムと、
   前記カムシャフトの上方に配置され、前記排気側カムの動力を排気バルブに伝達するロッカーアームと、
   前記カムシャフトと同一の方向に伸長し、前記ロッカーアームを揺動可能に、かつ前記カムシャフトの軸方向に移動可能に支持するロッカーシャフトと、
   前記カムシャフトの外周側であって、前記カムシャフトの軸方向において前記排気側カムの一側に設けられたデコンプ装置とを備えた動弁機構であって、
   前記デコンプ装置は、
   前記カムシャフトの外周面において前記カムシャフトの径方向一側部分と前記排気側カムのベース面において前記カムシャフトの径方向一側部分とに亘って形成された凹部に収容され、前記カムシャフトの軸方向に伸長する軸線を有するデコンプシャフトと、
   前記デコンプシャフトに形成され、前記排気側カムのベース面に対して出没するデコンプカムと、
   環状または円弧状に形成され、前記デコンプシャフトの外周側を覆うように前記カムシャフトの外周側に設けられ、前記デコンプシャフトを前記凹部内に回動可能に保持するデコンプホルダと、
   円弧状に伸長し、前記カムシャフトの外周側に設けられ、前記カムシャフトの遠心力により前記カムシャフトの軸心から離れる方向に変位するデコンプアームと、
   前記デコンプアームを前記カムシャフトの軸心に近づける方向に付勢する付勢部材と、
   前記デコンプシャフトと前記デコンプアームとを連結させ、前記デコンプアームの変位を前記デコンプシャフトに伝達する連結部材とを備え、
   前記デコンプホルダの外周側部分または前記デコンプアームの外周側部分には前記カムシャフトの軸心に向かう方向に部分的に引っ込んだ引っ込み部が形成され、
   前記ロッカーアームは、前記カムシャフトの回転角度が、前記引っ込み部が上方を向く回転角度であるときに、前記排気側カムの上方の位置から前記引っ込み部の上方の位置へ前記カムシャフトの軸方向に移動可能であることを特徴とする動弁機構。
2. 前記カムシャフトの回転が停止している間に前記カムシャフトの軸方向一側から前記デコンプ装置を見たとき、前記引っ込み部は前記排気側カムのベース円の内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の動弁機構。
3. 前記引っ込み部は前記デコンプホルダに形成され、かつ、前記引っ込み部は、前記カムシャフトの回転が停止している間に前記カムシャフトの軸方向一側から前記デコンプ装置を見たとき、前記カムシャフトの軸心と前記デコンプシャフトの軸心とを通る直線を挟んで、前記デコンプアームの伸長方向略中央部の位置と反対側の位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の動弁機構。
4. 前記デコンプホルダにおいて前記引っ込み部が形成された部分には、前記カムシャフトの回転バランスをとるためのカウンターウェイト部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の動弁機構。
5. 前記カウンターウェイト部は、前記デコンプホルダから前記カムシャフトの軸方向に突出した突出部により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の動弁機構。
6. 前記カムシャフトの軸方向をＸ方向といい、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向といい、Ｘ方向およびＹ方向の双方に直交する方向をＺ方向というとすると、前記カムシャフトの回転が停止している間にＸ方向一側から前記デコンプ装置を見たとき、
   前記凹部は、前記カムシャフトの外周面において前記カムシャフトの軸心よりもＹ方向一側に位置する部分と前記排気側カムのベース面において前記カムシャフトの軸心よりもＹ方向一側に位置する部分とに亘って形成され、
   前記デコンプアームは、前記カムシャフトの軸心よりもＹ方向他側から前記カムシャフトの軸心よりもＺ方向一側を通って前記カムシャフトの軸心よりもＹ方向一側へ伸長し、
   前記引っ込み部は、前記デコンプホルダの外周側部分において前記カムシャフトの軸心よりもＺ方向他側に位置する部分に形成され、かつ前記排気側カムのベース円の内側に位置し、
   前記デコンプホルダの外周面において、前記カムシャフトの軸心よりもＹ方向他側から前記カムシャフトの軸心よりもＺ方向一側を通って前記カムシャフトの軸心よりもＹ方向一側に掛けての部分は、前記排気側カムのベース円の外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の動弁機構。
7. 前記ロッカーアームは、前記カムシャフトの回転角度が、前記引っ込み部が上方を向く回転角度であるときに、通常動作位置からリリース位置へ前記カムシャフトの軸方向に移動可能であり、
   前記ロッカーアームが前記通常動作位置にあるときには、前記ロッカーアームの一端部が前記排気側カムの上方に位置し、かつ前記ロッカーアームの他端部が前記排気バルブのステムエンドの上方に位置し、
   前記ロッカーアームが前記リリース位置にあるときには、前記ロッカーアームの一端部が前記引っ込み部の上方に位置し、かつ前記ロッカーアームの他端部が前記排気バルブのステムエンドの上方から外れた場所に位置することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の動弁機構。
8. 当該動弁機構を上から見た場合に、前記ロッカーアームが前記リリース位置にあるとき、前記ロッカーアームは前記デコンプホルダと重なり合っていることを特徴とする請求項７に記載の動弁機構。
9. 前記カムシャフトの一端部に設けられ、クランクシャフトの動力を前記カムシャフトに伝達するチェーンまたはベルトを掛けるカムスプロケットを備え、
   前記ロッカーアームは、前記カムシャフトの回転角度が、前記引っ込み部が上方を向く回転角度であるときに、前記排気側カムの上方の空間から前記カムシャフトにおいて前記排気側カムと前記カムスプロケットとの間の部分の上方の空間へ前記カムシャフトの軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の動弁機構。

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