JPWO2005005793A1 - エンジン - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、デコンプ装置やブリーザ装置の配設スペースをコンパクトにできるエンジンを提供することである。本発明のエンジン（１１）は、カムシャフト（２２）にカムチェーン（２３）が巻回されるスプロケット（３２）が固定され、該スプロケット（３２）の外側にブリーザ装置（１８）のブリーザ回転体（３３）が固定され、該ブリーザ回転体（３３）は、筒状の環状部（３３ａ）を有し、該環状部（３３ａ）の内側に、デコンプ装置（１９）が配置されている。

Description

この発明は、ブリーザ装置及びデコンプ装置が配設されたエンジンに関するものである。

従来から車両等に用いられているエンジンには、シリンダヘッド側に吸気バルブ及び排気バルブを開閉するカムシャフトが設けられ、このカムシャフトの軸上に、燃焼室内を圧縮するときに、吸気バルブ側又は排気バルブ側を開けて燃焼室内の圧力を逃がすことにより、圧縮するときの抵抗にならないようにするデコンプ装置や、オイルと気体を分離するブリーザ装置が設けられている（例えば、特開平０４−２９８６１７号公報、特開平０５−１５６９１７号公報参照）。
しかしながら、このような従来のものにあっては、カムシャフトに設けられたカムチェーン用のスプロケットの内側にデコンプ装置が設けられ、そのスプロケットの外側にブリーザ装置が配設されているため、シリンダヘッド側において、デコンプ装置やブリーザ装置を配設するスペースが大きくなってしまう、という問題があった。

そこで、この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、デコンプ装置やブリーザ装置の配設スペースをコンパクトにできるエンジンを提供することを課題としている。
かかる課題を達成することのできる本発明のエンジンは、クランク軸からの駆動力が伝達される回転部材がカムシャフトに固定され、該回転部材の外側に、ブリーザ装置の回転部分であるブリーザ回転体が固定され、該ブリーザ回転体は、筒状の環状部を有し、該環状部の内側に、デコンプ装置が配置されたことを特徴とする。
また、本発明のエンジンにおいて、前記デコンプ装置は回動部を有し、該回動部が前記環状部の内側に配設されることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記デコンプ装置は、前記回動部にデコンプカムの一端部が連結され、該デコンプカムの他端部が排気用カム部側まで延長されることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記デコンプ装置は、カム軸方向の最も外側の部位が、前記ブリーザ回転体の環状部のカム軸方向の先端より前記回転部材側に位置していることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記カムシャフトの前記ブリーザ装置側の端部に、ウオータポンプ装置のインペラ軸が着脱自在に嵌合され、該ウオータポンプ装置が前記ブリーザ装置の外側に隣接して配置されることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記ブリーザ装置は、前記ブリーザ回転体に対向して配置される固定部分であるブリーザ固定体を有し、該ブリーザ固定体は、前記ブリーザ装置側と前記ウオータポンプ装置側とを仕切る隔壁に固定され、該隔壁に前記インペラ軸が嵌合されて抜け止めされていることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記ブリーザ装置は、前記ブリーザ回転体に対向して配置される固定部分であるブリーザ固定体を有し、ブリーザ固定体は、前記ブリーザ装置側と前記ウオータポンプ装置側とを仕切る隔壁に固定され、該隔壁に開口が形成され、該開口を介して、前記ブリーザ装置で分離された気体が、エアクリーナ側へ抜けて行くように構成されることが好ましい。

図１は、この発明の実施の形態に係るエンジンのシリンダヘッドの断面概略図である。
図２は、同実施の形態に係るエンジンのデコンプ装置やカムチェーン等を示す側面図である。
図３は、同実施の形態に係るデコンプ装置の回動部等を示す側面図である。
図４は、同実施の形態に係るデコンプ装置の回動部等を示す分解斜視図である。
図５は、同実施の形態に係るカムシャフトや接続部材等を示す分解斜視図である。
図６は、同実施の形態に係るデコンプ装置の作動状態を示すロッカーアーム及び排気バルブ等の動きを示す斜視図である。
図７は、同実施の形態に係るデコンプカムの動きを示す説明図である。
なお、図中の符号、１１はエンジン、１６はシリンダヘッド、１８はブリーザ装置、１９はデコンプ装置、２０はウオータポンプ装置、２２はカムシャフト、２３はカムチェーン、２４は吸気バルブ、２５は排気バルブ、３１はロッカーアーム、３２はスプロケット（回転部材）、３３はブリーザ回転体、４２は回動部、４３は基端側部、４４は先端側部、４７はデコンプカム、４７ａは被押圧ピン、４７ｂはカム本体、４７ｃはデコンプカム部である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図７に、この発明の実施の形態を示す。
まず構成を説明すると、図１中符号１１は、鞍乗り型車両としての自動二輪車に配設された単気筒４サイクル、４バルブのエンジンで、このエンジン１１には、シリンダヘッド１６が図示省略のシリンダブロックの上側に固定され、このシリンダヘッド１６にブリーザ装置１８、デコンプ装置１９及びウオータポンプ装置２０が配置されている。
詳しくは、そのシリンダヘッド１６には、カムシャフト２２が回転自在に配設され、このカムシャフト２２と図示省略のクランク軸とが巻掛け伝動帯としてのカムチェーン２３を介して連結され、クランク軸が回転されることにより、カムチェーン２３を介してカムシャフト２２が回転されるようになっている。
このカムシャフト２２が回転されることにより、吸気及び排気用の各バルブ２４，２５が所定のタイミングで開閉されるように構成されている。このカムシャフト２２は、図１に示すように、カムシャフト本体２６に接続部材２７がボルト２８により固定されると共に、そのカムシャフト本体２６と接続部材２７との間に廻止め部材２９が嵌合されて両者が一体となって回転されるように構成されている。
そのカムシャフト本体２６には、吸気用カム部２６ａ及び排気用カム部２６ｂが形成され、これらカム部２６ａ，２６ｂにロッカーアーム３０，３１が摺接されることにより、これらロッカーアーム３０，３１を介して前記各バルブ２４，２５が開閉されるように構成されている。
また、そのカムシャフト２２の接続部材２７には、前記カムチェーン２３が掛け渡される回転部材としてのスプロケット３２が固定されると共に、このスプロケット３２の外側に、前記ブリーザ装置１８のブリーザ回転体３３が固定され、そのスプロケット３２の回転と共にブリーザ回転体３３が回転するように構成されている。
このブリーザ回転体３３には、略筒状の環状部３３ａが突出して形成され、このブリーザ回転体３３の外側には、ブリーザ固定体３４が配設され、そのブリーザ回転体３３の環状部３３ａの先端部の内側に、ブリーザ固定体３４の環状部３４ａの先端部が挿入されて、両環状部３３ａ，３４ａの先端部同士がオーバーラップするように配置され、環状部３３ａと環状部３４ａとの間には、隙間Ｃが形成されている。
そのブリーザ固定体３４は、ブリーザ装置１８側とウオータポンプ装置２０側とを仕切る隔壁３６に固定され、この隔壁３６にインペラ軸５０の嵌合溝５０ｃが嵌合されて抜け止めされている。この隔壁３６は、ブリーザ固定体３４と共にウオータポンプハウジング４１に取り付けられるようになっており、ウオータポンプ装置２０にサブ組立てされるようになっている。また、この隔壁３６には、複数ヶ所に開口３６ａが形成され、ブリーザ装置１８で分離された気体が、これら開口３６ａを介してウオータポンプ装置２０側の気体室３７、そして、図示省略のエアクリーナ側に抜けて行くように構成されている。
ここで、ブリーザ装置１８の作用について説明する。
エンジン１１の駆動状態で、エンジン１１の燃焼室４８内が高圧となると、この燃焼室４８内から気体と液体（オイル）との気液混合気が、ピストンリングの隙間を通り抜けてケース内へ漏れ、この気液混合気が圧力の低い方であるブリーザ装置１８側へ逃げて行く。そして、このブリーザ装置１８では、エンジン１１の駆動状態で、スプロケット３２と共にブリーザ回転体３３が回転しているため、その気液混合気が、回転しているブリーザ回転体３３と、固定状態のブリーザ固定体３４との隙間Ｃを矢印ａに示すように通り、ブリーザ装置１８内に流入する。
その気液混合気がその間隙Ｃを通過することにより、その間隙Ｃからブリーザ装置１８内に流入する際に膨張し、気液混合気の液体が気体から分離されて、この液体が、ブリーザ回転体３３が回転しているため、この遠心力により、そのブリーザ回転体３３の内壁面に付着する。この付着した液体は、その間隙Ｃを介して外側に流れ落ち、更に、チェーン室３８の内壁３９を伝わって下方に流れ、図示省略のオイルパン（ケース下部）まで戻ることとなる。
そして、ブリーザ装置１８内で分離された気体は、更に、矢印ｂに示すように、隔壁３６の開口３６ａを介して、ウオータポンプ装置２０側の気体室３７内に抜けて行く。その気体が、その気体室３７内で更に膨張されるため、ここでも、気液分離が行われ、液体が底壁に溜まり、矢印ｃに示すように、排出孔５３を介して、チェーン室３８の内壁３９を伝わって下方に流れ、図示省略のオイルタンクまで戻ることとなる。
一方、気体室３７内で更に分離された気体は、この気体室３７内側から図１中矢印ｄに示すように、エアクリーナ側に流れて行く。
また、かかる気液を分離するブリーザ装置１８の中に、前記デコンプ装置１９が配置されている。
このデコンプ装置１９は、圧縮行程時に排気バルブ２５を少し開いて圧力を逃がすものであり、このブリーザ装置１８のブリーザ回転体３３の内側に配設されている。
このデコンプ装置１９は、図３及び図４に示すように、回動部４２の一部を構成する基端側部４３が回動軸４５を介してスプロケット３２に回動自在に設けられ、スプリング４６により図３中時計回りに付勢されている。その基端側部４３には、先端部側に先端側部４４が固定されることにより、回動部４２が構成されている。その先端側部４４の先端部には、一対の作動ピン４４ａが突設されている。そして、このデコンプ装置１９は、カム軸方向に沿う最も外側の部位（先端側部４４）がブリーザ回転体３３の環状部３３ａのカム軸方向に沿う先端よりスプロケット３２側（内側）に位置している。
その作動ピン４４ａ，４４ａの間に、デコンプカム４７の被押圧ピン４７ａ（一端部）が挿入されて連結されている。このデコンプカム４７は、図５に示すように、カム本体４７ｂが円柱状を呈し、このカム本体４７ｂから前記被押圧ピン４７ａが突設されると共に、そのカム本体４７ｂの先端部に半円形状のデコンプカム部４７ｃが形成されている。
このデコンプカム４７のカム本体４７ｂが、接続部材２７の貫通孔２７ａに挿入されると共に、カムシャフト本体２６の排気用カム部２６ｂの挿入孔２６ｃに挿入されている。この挿入状態で、デコンプカム４７が所定角度回動されることにより、断面が半円形状のデコンプカム部４７ｃ（他端部）が排気用カム部２６ｂの表面から突出し、又、表面より没入するように構成されている。
図６及び図７（ａ）に示すように、このデコンプカム部４７ｃの、排気用カム部２６ｂの表面からの突出状態で、図６に示すように、排気用ロッカーアーム３１の一端部３１ａがそのデコンプカム部４７ｃに乗り上げた状態では、この排気用ロッカーアーム３１の押圧部３１ｂにより、排気バルブ２５が押圧されて、このバルブ２５が僅かに開かれた状態にある。この排気バルブ２５が僅かに開くタイミングは、圧縮行程であり、燃焼室４８内のガスを外部に抜くことにより、燃焼室４８内の圧力上昇を抑えるようにしている。
すなわち、エンジン１１の低回転時には、回動部４２の遠心力がそれ程大きくないため、スプリング４６の付勢力により、回動部４２が図３中実線に示す位置まで回動されている。この状態で、デコンプカム部４７ｃが回動して半円形状が起立した状態となっており、デコンプ作動状態となっている。
一方、エンジン１１の高回転時には、回動部４２の遠心力が大きくなるため、スプリング４６の付勢力に抗して回動部４２が図３中実線に示す位置から二点鎖線に示す位置まで反時計回りに回動する。これで、一対の作動ピン４４ａにより、被押圧ピン４７ａが可動されて、デコンプカム４７が回動され、デコンプカム部４７ｃが排気用カム部２６ｂの表面から没入した状態となる。これにより、デコンプ解除状態となるように構成されている。さらに、前記ウオータポンプ装置２０は、インペラ軸５０の一端部５０ａが前記ボルト２８に接続され、このインペラ軸５０の他端部５０ｂには、ポンプ室５１内に収容されたインペラ５２が配設されている。そして、このポンプ室５１から延長されたポンプ側冷却水通路がシリンダヘッド１６に形成されたヘッド側冷却水通路に直接接続されている。
そのインペラ５２が回転されることにより、ラジエター側から冷却水がポンプ室５１内に吸い込まれ、このポンプ室５１からポンプ側冷却水通路を介して、シリンダヘッド１６のヘッド側冷却水通路に供給されるように構成されている。
上記のようなものにあっては、デコンプ装置１９の回動部４２等が、ブリーザ装置１８のブリーザ回転体３３の環状部３３ａの内側に配置されることにより、カムシャフト２２の軸方向の幅を極力短くできる。その結果、デコンプ装置１９やブリーザ装置１８の配設スペースをコンパクトにできる。
また、ブリーザ装置１８内でオイルが分離されて、このオイルが環状部３３ａの内壁に付着するため、この環状部３３ａ内のデコンプ装置１９に付着することから、デコンプ装置１９の潤滑性を向上させることができる。
さらに、凹凸形状のデコンプ装置１９がブリーザ装置１８内で回転することから、気液の分離機能を向上させることができる。
さらにまた、デコンプ装置１９がブリーザ回転体３３の環状部３３ａ内に配置されているため、スプリング４６配設前等において、このデコンプ装置１９の回動部４２が、この環状部３３ａに当接することにより、この環状部３３ａが回動部４２のストッパとしての機能を発揮させることができる。
しかも、デコンプ装置１９は、回動部４２にデコンプカム４７の一端部（被押圧ピン４７ａ）が連結され、このデコンプカム４７の他端部（デコンプカム部４７ｃ）が排気用カム部２６ｂ側まで延長されたため、ブリーザ装置１８内に配設されたデコンプ装置１９の回動部４２からの駆動力をデコンプカム４７を介して確実に排気用カム部２６ｂ側に伝達させることができる。
また、デコンプ装置１９はカム軸方向の最も外側の部位（先端側部４４）が、ブリーザ回転体３３の環状部３３ａのカム軸方向の先端よりスプロケット３２側（内側）に位置しているため、そのブリーザ回転体３３内にデコンプ装置１９が完全に収納された状態となることから、特に、デコンプ装置１９をスプロケット３２に取り付ける前の状態において、そのブリーザ回転体３３内にデコンプ装置１９を収容した状態で保管、取付け作業等を行うことができ、デコンプ装置１９を保護することができる。
さらに、カムシャフト２２のブリーザ装置１８側の端部に、ウオータポンプ装置２０のインペラ軸５０が着脱自在に嵌合され、ウオータポンプ装置２０がブリーザ装置１８の外側に隣接して配置されたため、ブリーザ装置１８の外側にウオータポンプ装置２０が配設されたものにおいても、カムシャフト２２の軸方向の幅を極力短くできる。
さらにまた、ブリーザ装置１８のブリーザ固定体３４が、ブリーザ装置１８側とウオータポンプ装置２０側とを仕切る隔壁３６に固定され、この隔壁３６にインペラ軸５０が嵌合されて抜け止めされているため、ブリーザ装置１８のブリーザ固定体３４が固定された隔壁３６により、効率良くインペラ軸５０の抜け止めを行うことができる。
なお、上記実施の形態では、自動二輪車用のエンジン１１に、この発明を適用しているが、勿論他の用途に用いられるエンジンにも適用できる。また、エンジンの種類も、単気筒、４バルブのものに限らず、他のタイプのものでも良い。さらに、「回転部材」としてスプロケット３２を適用しているが、これに限らず、スプロケット３２の代わりにプーリを適用し、カムチェーン２３の代わりにベルトを用いることもできる。また、スプロケット３２の代わりにギヤを適用し、クランク軸からの駆動力を複数のギヤを用いて伝達するようにすることもできる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００３年７月１０日出願の日本特許出願（特願２００３−１９５２１０）、２００４年３月１９日出願の日本特許出願（特願２００４−０８００５７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

以上説明してきたように、本発明によれば、デコンプ装置が、ブリーザ装置のブリーザ回転体の環状部の内側に配置されることにより、カムシャフトの軸方向の幅を極力短くできるため、デコンプ装置やブリーザ装置の配設スペースをコンパクトにできる。
また、ブリーザ装置内でオイルが分離されて、このオイルが環状部の内壁に付着するため、この環状部内のデコンプ装置に付着することから、デコンプ装置の潤滑性を向上させることができる。
さらに、凹凸形状のデコンプ装置がブリーザ装置内で回転することから、気液の分離機能を向上させることができる。
さらにまた、デコンプ装置がブリーザ回転体の環状部内に配置されているため、このデコンプ装置の回動部が、この環状部に当接することにより、この環状部が回動部のストッパとしての機能を発揮させることができる。
また、デコンプ装置は、回動部にデコンプカムに一端部が連結され、このデコンプカムの他端部が排気用カム部側まで延長されることで、ブリーザ装置内のデコンプ装置の回動部からの駆動力をデコンプカムを介して確実に排気用カム部側に伝達することができる。
また、デコンプ装置はカム軸方向の最も外側の部位が、ブリーザ回転体の環状部のカム軸方向の先端より回転部材側に位置していることで、そのブリーザ回転体内にデコンプ装置が完全に収納された状態となることから、特に、デコンプ装置を回転部材に取り付ける前の状態において、そのブリーザ回転体内にデコンプ装置を収容した状態で保管、取付け作業等を行うことができ、デコンプ装置を保護することができる。
また、カムシャフトのブリーザ装置側の端部に、ウオータポンプ装置のインペラ軸が着脱自在に嵌合され、ウオータポンプ装置がブリーザ装置の外側に隣接して配置されることで、ブリーザ装置の外側にウオータポンプ装置が配設されたものにおいても、カムシャフトの軸方向の幅を極力短くできる。
また、ブリーザ装置のブリーザ固定体が、ブリーザ装置側とウオータポンプ装置側とを仕切る隔壁に固定され、隔壁にインペラ軸が嵌合されて抜け止めされていることで、ブリーザ装置のブリーザ固定体が固定された隔壁により、効率良くインペラ軸の抜け止めを行うことができる。

Claims (7)

1. クランク軸からの駆動力が伝達される回転部材がカムシャフトに固定され、前記回転部材の外側に、ブリーザ装置の回転部分であるブリーザ回転体が固定され、該ブリーザ回転体は、筒状の環状部を有し、該環状部の内側に、デコンプ装置が配置されたことを特徴とするエンジン。
2. 前記デコンプ装置は回動部を有し、該回動部が前記環状部の内側に配設されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエンジン。
3. 前記デコンプ装置は、前記回動部にデコンプカムの一端部が連結され、該デコンプカムの他端部が排気用カム部側まで延長されたことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のエンジン。
4. 前記デコンプ装置は、カム軸方向の最も外側の部位が、前記ブリーザ回転体の環状部のカム軸方向の先端より前記回転部材側に位置していることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れか一つに記載のエンジン。
5. 前記カムシャフトの前記ブリーザ装置側の端部に、ウオータポンプ装置のインペラ軸が着脱自在に嵌合され、該ウオータポンプ装置が前記ブリーザ装置の外側に隣接して配置されたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れか一つに記載のエンジン。
6. 前記ブリーザ装置は、前記ブリーザ回転体に対向して配置される固定部分であるブリーザ固定体を有し、該ブリーザ固定体は、前記ブリーザ装置側と前記ウオータポンプ装置側とを仕切る隔壁に固定され、該隔壁に前記インペラ軸が嵌合されて抜け止めされていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のエンジン。
7. 前記ブリーザ装置は、前記ブリーザ回転体に対向して配置される固定部分であるブリーザ固定体を有し、ブリーザ固定体は、前記ブリーザ装置側と前記ウオータポンプ装置側とを仕切る隔壁に固定され、該隔壁に開口が形成され、該開口を介して、前記ブリーザ装置で分離された気体が、エアクリーナ側へ抜けて行くように構成されたことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のエンジン。

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