KR20080013756A - 감압 장치를 포함한 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감압 장치를 구비한 엔진에 있어서, 감압 장치를 포함한 캠 샤프트 전체의 길이를 억제하는 동시에, 감압 장치의 부품 개수의 증가를 억제하는 것을 목적으로 한다.

캠 샤프트(25)에 회동축(48)을 통해 회동 가능하게 피봇 지지되어 이 캠 샤프트(25)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 소정 각도 회동하는 감압 웨이트(42)를 구비하는 감압 장치(41)를 구비한 엔진에 있어서, 상기 캠 샤프트(25)의 양단부 사이에, 상기 감압 웨이트(42)를 회동 가능하게 수용하는 웨이트 수용부(47)를 갖는다. 캠 샤프트(25) 및 감압 장치(41)의 외경은, 볼 베어링(27)의 외경보다 작게 된다. 감압 웨이트(42)는 감압 캠축(43)의 축단에 직접 결합하여 이것을 회동시킨다.

감압 장치, 엔진, 감압 웨이트

Description

감압 장치를 포함한 엔진{ENGINE HAVING DECOMPRESSOR}

본 발명은, 시동시의 압축 압력을 해제하는 감압 장치(디컴프레션 장치)를 구비한 엔진에 관한 것이다.

종래, 상기 엔진에 있어서, 양단부 사이에 흡배기 캠을 갖는 동시에 상기 양단부가 엔진 본체의 캠 지지부에 지지되는 캠 샤프트와, 이 캠 샤프트에 회동축을 통해 회동 가능하게 피봇 지지되어 이 캠 샤프트의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 소정 각도 회동하는 감압 웨이트를 구비한 것이 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조). 이것은 캠 샤프트의 일단측의 피지지부보다 더 외측에 감압 웨이트를 배치하면서, 배기 캠 근방에 배치되는 감압 캠축을 상기 일단측에 연장하고, 그 축단과 감압 웨이트의 걸림부를 중간 부재를 통해 결합시키고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-307840호 공보

그러나, 상기 종래의 구성에 있어서는, 캠 샤프트의 축단에 감압 웨이트가 배치됨으로써, 감압 장치를 포함한 캠 샤프트 전체의 길이가 증가한다고 하는 과제 가 있다.

또한, 감압 캠축의 축단과 감압 웨이트 사이에 중간 부재가 개재함으로써, 감압 장치의 부품 개수가 증가한다고 하는 과제가 있다.

그래서 본 발명은, 감압 장치를 구비한 엔진에 있어서, 감압 장치를 포함한 캠 샤프트 전체의 길이를 억제하는 동시에, 감압 장치의 부품 개수의 증가를 억제하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결 수단으로서, 청구항 1에 기재한 발명은 양단부[예컨대 실시예의 좌우 저널(25a, 25b)] 사이에 흡배기 캠[예컨대 실시예의 흡배기 캠(23a, 23b)]을 갖는 동시에 상기 양단부가 엔진 본체[예컨대 실시예의 실린더 헤드(5)]의 캠 지지부[예컨대 실시예의 각 베어링 지지부(28a, 29a)]에 의해 지지되는 캠 샤프트[예컨대 실시예의 캠 샤프트(25)]와, 이 캠 샤프트에 회동축[예컨대 실시예의 회동축(48)]을 통해 회동 가능하게 피봇 지지되어 이 캠 샤프트의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 소정 각도 회동하는 감압 웨이트[예컨대 실시예의 감압 웨이트(42)]를 구비하는 감압 장치[예컨대 실시예의 감압 장치(41)]를 구비한 엔진[예컨대 실시예의 엔진(1)]에 있어서, 상기 캠 샤프트의 양단부 사이에, 상기 감압 웨이트를 회동 가능하게 수용하는 웨이트 수용부[예컨대 실시예의 웨이트 수용부(47)]를 가지며, 상기 캠 샤프트의 적어도 일단부가, 볼 베어링[예컨대 실시예의 우측 볼 베어링(27)]을 통해 상기 엔진 본체에 지지되고, 상기 감압 장치의 외경이, 상기 볼 베어링의 외경보다 작은 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재한 발명은, 양단부[예컨대 실시예의 좌우 저널(25a, 25b)] 사이에 흡배기 캠[예컨대 실시예의 흡배기 캠(23a, 23b)]을 갖는 동시에 상기 양단부가 엔진 본체[예컨대 실시예의 실린더 헤드(5)]의 캠 지지부[예컨대 실시예의 각 베어링 지지부(28a, 29a)]에 의해 지지되는 캠 샤프트[예컨대 실시예의 캠 샤프트(25)]와, 이 캠 샤프트에 회동축[예컨대 실시예의 회동축(48)]을 통해 회동 가능하게 피봇 지지되어 이 캠 샤프트의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 소정 각도 회동하는 감압 웨이트[예컨대 실시예의 감압 웨이트(42)]를 구비하는 감압 장치[예컨대 실시예의 감압 장치(41)]를 포함한 엔진[예컨대 실시예의 엔진(1)]에 있어서, 상기 캠 샤프트에 형성된 삽입 관통 구멍[예컨대 실시예의 삽입 관통 구멍(55)]에 회동 가능하게 삽입 관통되는 감압 캠축[예컨대 실시예의 감압 캠축(43)]을 구비하고, 상기 감압 캠축의 상기 감압 웨이트측의 축단에는 이 감압 웨이트의 걸림부[예컨대 실시예의 걸림핀(54)]와 결합하는 결합부[예컨대 실시예의 결합부(56)]가 형성되며, 상기 감압 웨이트의 회동에 따라 상기 걸림부 및 결합부를 통해 상기 감압 캠축이 회동하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재한 발명은, 상기 감압 웨이트에 있어서의 웨이트부[예컨대 실시예의 웨이트부(142c)]와 상기 회동축을 사이에 둔 반대측에 상기 걸림부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재한 발명은, 상기 캠 샤프트의 양단부 사이에, 상기 감압 웨이트를 상기 원심력에 의해 회동하기 전의 상태로 되돌리는 복귀 기구[예컨대 실시예의 복귀 기구(51)]를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재한 발명은, 상기 캠 샤프트가, 상기 감압 웨이트 및 감압 캠축이 조립된 상태에서 상기 엔진 본체에 그 일측으로부터 삽입 관통되어 조립되는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재한 발명은, 상기 캠 샤프트와 동축으로, 이 엔진 내에 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프[예컨대 실시예의 워터 펌프(15)]가 배치되는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재한 발명에 의하면, 감압 웨이트를 캠 샤프트의 양단부 사이에 배치함으로써, 감압 장치를 포함한 캠 샤프트 전체의 길이를 억제하는 동시에, 감압 장치의 콤팩트화에 따라 엔진 본체의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 캠 샤프트의 양단부 사이에 감압 장치를 배치함으로써, 이 감압 장치의 캠 샤프트에의 조립 및 감압 장치 조립 후의 캠 샤프트의 엔진 본체에의 조립을 간단화할 수 있다.

청구항 2에 기재한 발명에 의하면, 감압 웨이트의 걸림부가 감압 캠축의 축단에 직접 결합하여 이것을 회동시킴으로써, 감압 웨이트와 감압 캠축 사이의 중간 부재를 없애고 감압 장치의 부품 개수를 억제하는 동시에, 감압 웨이트와 감압 캠축을 근접시켜 감압 장치를 포함한 캠 샤프트 전체의 길이를 억제할 수 있다.

청구항 3에 기재한 발명에 의하면, 감압 웨이트의 웨이트부의 부피 확장을 억제하고, 감압 장치의 더 나은 콤팩트화를 도모할 수 있다.

청구항 4에 기재한 발명에 의하면, 감압 웨이트의 복귀 기구를 캠 샤프트의 양단부 사이에 배치함으로써, 감압 장치를 포함한 캠 샤프트 전체의 길이를 더 억제할 수 있다.

청구항 5에 기재한 발명에 의하면, 감압 장치를 포함하여 소형화된 캠 샤프트를 부분 조립으로 한 상태에서 엔진 본체에 조립함으로써, 조립 공정수의 삭감을 도모할 수 있다.

청구항 6에 기재한 발명에 의하면, 감압 장치를 포함하여 소형화된 캠 샤프트와 동축으로 냉각수 펌프를 배치함으로써, 이 냉각수 펌프의 엔진 본체로부터의 돌출을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1에 도시하는 엔진(1)은, 예컨대 자동 이륜차 등의 차량의 원동기로서 이용되는 것으로, 수냉 4사이클 단기통 엔진으로 구성된다.

엔진(1)의 크랭크 케이스(2)로부터는 실린더부(3)가 돌출한다. 실린더부(3)는, 크랭크 케이스(2)에 부착되는 실린더 본체(4)와, 이 실린더 본체(4)의 선단측에 부착되는 실린더 헤드(5)와, 이 실린더 헤드(5)의 선단측에 부착되는 헤드 커버(6)로 주로 이루어진다. 또한 도면 중 화살표(LH)는 왼쪽을 도시한다.

실린더 본체(4) 내에는 피스톤(7)이 왕복 운동 가능하게 끼워 장착된다. 피스톤(7)은 콘로드(8)를 통해 크랭크샤프트(9)에 연결된다. 크랭크샤프트(9)의 좌우 저널(9a)은 크랭크 케이스(2)의 좌우 베어링부(3a)에 회전 가능하게 지지된다.

크랭크샤프트(9)의 회전 동력은, 예컨대 벨트식 무단 변속 기구(11)를 통해 출력된다. 또한, 크랭크샤프트(9)의 좌측부에는 상기 벨트식 무단 변속 기구(11)의 드라이브 풀리(11a)가 지지되고, 크랭크샤프트(9)의 우측부에는 제너레이터(12)가 지지된다.

도 2를 함께 참조하여, 실린더 헤드(5)에는 흡기 포트(21a) 및 배기 포트(21b)가 형성되고, 이 각 포트(21a, 21b)의 연소실측 개구가 각각 흡기 밸브(22a) 및 배기 밸브(22b)에 의해 개폐된다. 각 밸브(22a, 22b)는 그 스템 선단부에 리테이너(22c)를 통해 밸브 스프링(22d)의 압박력이 입력되어 각 포트(21a, 21b)의 연소실측 개구를 폐쇄한다.

각 밸브(22a, 22b) 스템 사이에는, 이 각 밸브 구동용 캠 샤프트(25)가 배치된다. 캠 샤프트(25)는, 크랭크샤프트(9)와 평행하게 즉 좌우 방향을 따라 배치되고, 그 좌우 양단부가 각각 좌우 볼 베어링(26, 27)을 통해 실린더 헤드(5)의 좌외측벽(28) 및 우내측벽(29)에 회전 가능하게 지지된다. 캠 샤프트(25)의 좌우 중간부(양단부간)에는, 흡기 캠(23a) 및 배기 캠(23b)이 좌우에 병설된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 캠 샤프트(25)의 우단에는 드리븐 스프로킷(32)이 동축에 설치된다. 한편 크랭크샤프트(9)의 우측부에는 드라이브 스프로킷(33)이 동축에 설치되고, 이 드라이브 스프로킷(33)과 상기 드리븐 스프로킷(32)에 캠 체인(34)이 감김으로써, 크랭크 샤프트(9)와 동기하여 캠 샤프트(25)가 회전 구동한다. 또한 실린더부(3)의 우측에는 캠 체인(34)을 수용하는 캠 체인실(35)이 설치된다.

도 3을 함께 참조하여, 캠 샤프트(25)의 좌단부는 좌측 저널(25a)이 되고, 이 좌측 저널(25a)이 좌측 볼 베어링(26)을 통해 실린더 헤드(5)의 좌측 외측벽(28)에 지지된다. 좌측 외측벽(28)의 내측에는 오른쪽[좌측 저널(25a)측]에 개방하는 컵형의 좌측 베어링 지지부(28a)가 형성되고, 이 좌측 베어링 지지부(28a) 내에 좌측 볼 베어링(26)이 끼워 맞춤 유지된다.

한편, 캠 샤프트(25)의 우단부는 우측 저널(25b)이 되고, 이 우측 저널(25b)이 우측 볼 베어링(27)을 통해 실린더 헤드(5)의 우측 내측벽(29)에 지지된다. 또한 우측 저널(25b)의 우측에는 드리븐 스프로킷(32) 지지용 우측 돌기부(25c)가 돌출 설치된다. 우측 내측벽(29)에는, 이것을 좌우로 관통하는 비교적 대직경의 우측 베어링 지지부(지지 구멍)(29a)가 형성되고, 이 우측 베어링 지지부(29a) 내에 우측 볼 베어링(27)이 끼워 맞춤 유지된다. 또한, 우측 돌기부(25c)에는 드리븐 스프로킷(32) 부착용 플랜지 부재(32a)가 지지된다. 플랜지 부재(32a)의 좌측면은 우측 볼 베어링(27)의 내륜 우측면에 접촉하고, 우측 볼 베어링(27)의 내륜 좌측면은 스러스트 와셔(32b)를 통해 캠 샤프트(25)에 있어서의 후술의 우측 원반부(45)의 우측면에 접촉한다.

도 2를 함께 참조하여, 흡기 또는 배기 캠(23a, 23b)과 흡기 또는 배기 밸브(22a, 22b)의 스템 선단부 사이에는, 각각 흡기 또는 배기 로커 아암(24a, 24b)이 요동 가능하게 설치된다. 각 로커 아암(24a, 24b)의 캠 측단부(입력 단부)에는, 각각 흡기 또는 배기 캠(23a, 23b)의 외주면(캠면)에 접촉하는 캠 롤러(36)가 회전 가능하게 설치된다. 한편, 각 로커 아암(24a, 24b)의 밸브측 단부(출력단부)에는, 각각 흡기 또는 배기 밸브(22a, 22b)의 스템 선단에 접촉하는 태핏 볼트(37)가 부착된다.

그리고, 전술과 같이 캠 샤프트(25)가 회전 구동하였을 때는, 흡배기 캠(23a, 23b)의 캠 패턴에 따라 각 로커 아암(24a, 24b)이 적절하게 요동하고, 흡배기 밸브(22a, 22b)를 왕복 운동시켜 흡배기 포트(21a, 21b)의 연소실측 개구를 개폐시킨다. 또한, 도 1 중 부호 13은 점화 플러그를 도시한다.

각 로커 아암(24a, 24b)의 캠 롤러(36)는, 흡배기 캠(23a, 23b)의 캠면에 헤드 커버(6)측으로부터 접촉하고, 캠 샤프트(25)의 회전시에는 상기 캠면상을 회전한다. 이하, 흡배기 캠(23a, 23b)에 있어서의 캠 롤러(36)가 접촉(회전)하는 위치를 롤러 회전 위치라고 한다.

도 2를 함께 참조하여, 흡배기 캠(23a, 23b)은 캠 샤프트(25)와 동축의 원통형의 캠면을 형성하는 원통부(38)와, 이 원통부(38)에 대하여 외주측에 돌출하여 산형의 캠면을 형성하는 캠 산부(39)를 갖게 된다. 흡배기 캠(23a, 23b)은, 상기 원통부(38)가 롤러 회전 위치에 있을 때에는 흡배기 밸브(22a, 22b)를 리프트시키지 않고 흡배기 포트(21a, 21b)의 연소실측 개구를 폐쇄한 채로 하며, 캠 산부(39)가 롤러 회전 위치에 있을 때에는, 흡배기 밸브(22a, 22b)를 리프트시켜 흡배기 포트(21a, 21b)의 연소실측 개구를 개방시킨다. 이하, 상기 원통부(38) 외주의 원통형의 캠면을 제로 리프트면(38a)으로 한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 캠 샤프트(25)의 오른쪽에는 엔진(1) 내에 냉각수를 순환시키기 위한 워터 펌프(15)가 배치된다. 워터 펌프(15)는 좌우 방향을 따 르는 구동축(16)을 캠 샤프트(25)와 동축으로 배치하고, 이 구동축(16)의 좌단부를 캠 샤프트(25)의 우단부에 상대 회전 불가능하게 결합시킴으로써, 크랭크샤프트(9) 및 캠 샤프트(25)의 회전에 따라 구동한다. 워터 펌프(15)의 케이싱(17)에 있어서의 구동축(16)용 허브부(18)는 실린더 헤드(5)의 우측 외측벽(31)을 관통하여 그 왼쪽으로 돌출한다.

여기서, 엔진(1)은 그 시동시에 실린더 내의 압축 압력을 해제하도록 배기 밸브(22b)를 개방 동작시키는 감압 장치(디콤프레션 장치)(41)를 구비한다.

도 3, 4에 도시하는 바와 같이, 감압 장치(41)는 캠 샤프트(25)에 있어서의 우측 저널(25b)과 배기 캠(23b) 사이[캠 샤프트(25)의 양단부간]에 설치되는 것으로, 캠 샤프트(25) 회전시의 원심력을 받아 작동하는 감압 웨이트(42)와, 이 감압 웨이트(42)의 작동에 따라 회동하는 감압 캠축(43)을 갖는다. 이하, 캠 샤프트(25)의 축선(C1)을 따르는 방향을 캠축 방향, 축선(C1)을 중심으로 하는 둘레 방향을 캠 둘레 방향, 축선(C1)에 접근하는 측을 캠 내주측, 축선(C1)으로부터 멀어지는 측을 캠 외주측이라고 한다.

우측 저널(25b)과 배기 캠(23b)은 소정량 이격하고, 이들 사이에는 우측 저널(25b)보다 대직경의 좌우 원반부(44, 45)가 병설된다. 좌우 원반부(44, 45) 사이에는 소정의 간극이 형성되고, 이 간극 내에는 우측 저널(25b)과 대략 동일 직경의 중앙축부(46)가 설치된다. 이 중앙축부(46)의 외주측이면서 좌우 원반부(44, 45) 사이에 형성되는 홈형의 공간이 웨이트 수용부(47)로서, 상기 감압 웨이트(42)가 캠 샤프트(25)에 부착된다.

도 5를 함께 참조하여, 감압 웨이트(42)는 캠축 방향으로부터 봤을 때 대략 U자 형상을 이루는 것으로, 그 내주측에 중앙축부(46)를 들어가게 하고, 웨이트 수용부(47)에 끼우고 뺄 수 있게 수용된다. 감압 웨이트(42)의 일단측에는 이것을 캠축 방향으로 관통하는 회동축(48)이 설치되고, 이 회동축(48)의 양측부가 좌우 원반부(44, 45)에 삽입 관통 유지됨으로써, 감압 웨이트(42)가 캠 샤프트(25)에 대하여 회동(요동) 가능하게 연결된다. 감압 웨이트(42)는 회동축(48)을 삽입 관통하는 일단부로부터 타단측을 향해 연장되는 부위(대략 전체)가 웨이트부(42c)로서 구성된다.

감압 웨이트(42)는, 그 회동시에는 전체적으로 웨이트 수용부(47)에 대하여 출입하도록 이동한다. 바꿔 말하면, 감압 웨이트(42)는 전체적으로 캠 내주측 또는 캠 외주측으로 이동하도록 회동한다. 즉, 감압 웨이트(42)가 캠 샤프트(25) 회전시의 원심력을 받아 회동 가능하게 된다.

또한, 감압 웨이트(42)의 상기 일단측에는, 회동축(48) 삽입 관통 부위로부터 대략 캠 둘레 방향을 따라 연장되는 복귀 아암(42a)이 일체로 설치되는 동시에, 이 복귀 아암(42a)의 캠 내주측에는, 이 복귀 아암(42a)을 통해 감압 웨이트(42)에 캠 내주측으로의 압력을 부여하는 복귀 기구(51)가 설치된다. 복귀 기구(51)는 좌우 원반부(44, 45) 사이 즉 웨이트 수용부(47) 내에 배치되는 것으로, 캠축 방향으로부터 봤을 때 복귀 아암(42a)의 연장 방향과 대략 직교하는 방향을 따라 왕복 운동하는 복귀 피스톤(52)과, 이 복귀 피스톤(52)과 중앙 축부(46) 외주에 오목하게 마련된 시트면 형성부(46a) 사이에 압축 설치되는 압축 코일 스프링(53)을 갖게 된 다.

또한, 감압 웨이트(42)의 U자 형상 내주측에는, 이 감압 웨이트(42)의 웨이트 수용부(47) 내측에의 회동 한계 위치를 규정하는 스토퍼벽(42b)이 형성된다. 또한, 감압 웨이트(42)의 웨이트 수용부(47) 외측에의 회동 한계 위치는 복귀 피스톤(52)이 시트면 형성부(46a)의 바닥에 닿는 것 등으로 규정된다.

한편, 감압 웨이트(42)의 타단측[웨이트부(42c)측]에는, 상기 감압 캠축(43)과의 연계용 걸림핀(54)이 삽입 관통 유지된다. 걸림핀(54)은 캠축 방향을 따르는 것으로, 그 좌단부가 감압 웨이트(42)의 좌측면으로부터 왼쪽으로 돌출한다. 걸림핀(54)의 왼쪽에는 동일하게 캠축 방향을 따르는 감압 캠축(43)이 위치하고, 이 감압 캠축(43)의 우단부에 걸림핀(54)의 좌측 돌기부가 결합한다. 이 결합에 의해 감압 웨이트(42)의 상기 회동축(48) 둘레의 회동에 따라, 감압 캠축(43)이 자신의 축선(C2) 둘레로 회동 가능하게 된다.

감압 캠축(43)은, 좌측 원반부(44)를 관통하여 배기 캠(23b)의 좌우 중간부까지 형성된 삽입 관통 구멍(55)에 회동 가능하게 삽입 관통 유지된다. 감압 캠축(43)은, 그 우측부를 형성하는 원기둥형의 축부(56)와, 좌측부를 형성하는 캠부(57)를 갖게 된다. 감압 캠축(43)은, 캠 샤프트(25)에 있어서의 상기 배기 캠(23b)의 원통부(38)측에 위치하도록 배치된다. 바꿔 말하면, 감압 캠축(43)은 엔진(1)이 압축 공정에 있는 상태[상기 롤러 회전 위치에 배기 캠(23b)의 원통부(38)가 위치하는 상태]에 있어서, 캠 샤프트(25)의 회전 중심(축선 C1)과 배기 캠(23b)의 롤러 회전 위치 사이에 위치하도록 배치된다.

삽입 관통 구멍(55)[및 감압 캠축(43)]은, 그 캠 외주측의 단부가 배기 캠(23b)의 원통부(38)의 캠면[제로 리프트면(38a)]보다 외주측에 있고, 이 삽입 관통 구멍(55)이 배기 캠(23b)의 캠면의 일부를 절결하도록 형성된다. 이하, 배기 캠(23b)의 캠면 노치부를 부호 38b로 한다. 또한 삽입 관통 구멍(55)[및 감압 캠축(43)]의 캠 내주측의 단부는 우측 저널(25b)의 외주면보다 내주측에 있고, 이 삽입 관통 구멍(55)이 우측 저널(25b) 및 중앙축부(46)의 외주면의 일부를 절결하도록, 캠 샤프트(25)의 우단으로부터 좌우 원반부(44, 45)를 관통하여 배기 캠(23b)의 좌우 중간부에 이르도록 형성된다.

감압 캠축(43)은, 삽입 관통 구멍(55) 내에 그 오른쪽으로부터 삽입 관통되고, 그 좌단부[캠부(57)의 좌단부]를 삽입 관통 구멍(55)의 좌측 바닥부에 도달시켜 왼쪽으로의 이동이 규제된 상태에서, 우단면[축부(56)의 우단면]을 좌측 원반부(44)의 우측면과 대략 동일면으로 한다. 이 상태에서 웨이트 수용부(47)에 감압 웨이트(42)가 수용됨으로써, 감압 캠축(43)의 오른쪽에의 이동 즉 삽입 관통 구멍(55)으로부터의 빠지는 방향으로의 이동이 규제된다.

이 때, 웨이트 수용부(47) 내에 미리 복귀 기구(51)를 수용해 둠으로써, 이것이 감압 웨이트(42)의 복귀 아암(42a)과 시트면 형성부(46) 사이에 유지된다. 이 상태에서 캠 샤프트(25)에 상기 회동축(48)을 삽입 관통함으로써, 캠 샤프트(25)에 감압 웨이트(42) 및 감압 캠축(43) 등이 일체적으로 조립된 상태가 된다.

감압 캠축(43)의 우단면에는, 상기 걸림핀(54)의 좌측 돌기부를 결합시키는 결합 홈(56a)이 형성된다. 결합 홈(56a)은, 상기 우단면의 중심 근방으로부터 그 외주에 이르도록 연장되는 것으로, 그 연장 방향을 따라 이동 가능하게 되도록 상기 걸림 핀(54)의 좌측 돌기부를 결합시킨다.

또한 감압 캠축(43)의 캠부(57)는, 축부(56)와 같은 직경의 원기둥체의 외주측의 일부를 궁형 단면으로 절결하여 이루어진다. 이하, 캠부(57)의 노치부를 부호 57a로 하고, 이 노치부(57a)를 제거하는 부위를 원통부(57b)로 한다.

캠부(57)의 원통부(57b)는, 배기 캠(23b)의 캠면 노치부(38b) 내에 위치할 때에 제로 리프트면(38a)으로부터 소정량 돌출한다. 여기서, 캠 롤러(36)는 캠면 노치부(38b)상을 회전할 때, 그 대략 우측 반이 캠면 노치부(38b)상을 통과하고, 대략 좌측 반이 캠면 노치부(38b) 좌측에 남는 캠면[제로 리프트면(38a)]상을 통과한다(도 1 참조). 따라서, 캠면 노치부(38b)로부터 캠부(57)[원통부(57b)]가 돌출한 상태에서 이 캠면 노치부(38b)상을 캠 롤러(36)가 구름 운동하면, 이 캠 롤러(36)가 캠부(57)를 올라 타 배기 로커 아암(24b)을 요동시키고, 배기 밸브(22b)를 작동시켜 배기 포트(21b)의 연소실측 개구를 소정량 개방시킨다.

한편, 캠부(57)의 노치부(57a)는 배기 캠(23b)의 캠면 노치부(38b) 내에 위치할 때에 제로 리프트면(38a)으로부터 돌출하지 않는다. 따라서, 이 상태로 캠면 노치부(38b)상을 캠 롤러(36)가 구름 운동하면, 이 캠 롤러(36)가 배기 캠(23b)의 캠면[제로 리프트면(38a)] 상을 구름 운동하는 것이 되고, 배기 포트(21b)의 연소실측 개구를 개방시키지 않는다.

여기서, 캠 샤프트(25)는 감압 웨이트(42) 및 감압 캠축(43) 등이 미리 일체적으로 조립된 서브 어셈블리 상태(부분 조립으로 한 상태)에서, 실린더 헤드(5)에 그 우측으로부터 축선(C1)을 따라 삽입되도록 조립된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 실린더 헤드(5)의 우측 외측벽(31)에는, 상기 각 부품이 부착된 캠 샤프트(25)를 삽입 관통 가능한 우측 삽입 관통 구멍(31a)이 형성된다. 또한 실린더 헤드(5)의 우측 내측벽(29)의 우측 베어링 지지부(29a)는 좌측 볼 베어링(26), 각 캠(23a, 23b), 좌우 원반부(44, 45) 및 감압 웨이트(42) 등이 삽입 관통 가능한 내경을 가지며, 각 부품이 조립된 캠 샤프트(25)를 실린더 헤드(5)에 조립할 때는, 우선 캠 샤프트(25)를 우측 삽입 관통 구멍(31a)으로부터 실린더 헤드(5) 내에 삽입하는 동시에 우측 베어링 지지부(29a) 내를 통과시킨 후, 좌측 볼 베어링(26)을 좌측 베어링 지지부(28a)에, 우측 볼 베어링(27)을 베어링 지지부(29a)에 각각 끼워 맞춰 유지시킨다.

계속해서, 실린더 헤드(5)의 우측 내측에 그 위쪽으로부터 캠 드리븐 스프로킷(32)을 삽입하여, 이것을 플랜지 부재(32a)에 체결한 후, 워터 펌프(15)를 실린더 헤드(5) 우측에 부착하고, 그 구동축(16)의 좌단부와 캠 샤프트(25)의 우측 돌기부(25c)를 상대 회전 불가능하게 결합시키는 동시에, 허브부(18)를 우측 삽입 관통 구멍(31a) 내에 유밀하게 끼워 맞춘 상태에서, 워터 펌프(15)의 케이싱(17)과 실린더 헤드(5)의 우측 외측벽(31)을 체결함으로써, 캠 샤프트(25) 둘레의 실린더 헤드(5)에의 부착이 완료한다.

다음에, 상기 감압 장치(41)의 작용에 대해서 설명한다.

도 6은 감압 웨이트(42)가 웨이트 수용부(47) 내측(도면 중 좌측)에의 회동 한계 위치에 있는 상태를 도시하고, 도 7은 감압 웨이트(42)가 웨이트 수용부(47) 외측(도면 중 우측)에의 회동 한계 위치에 있는 상태를 도시한다.

도 6에 도시하는 상태에 있어서, 감압 캠축(43)의 결합 홈(56a)은, 축 단부면의 중심 근방으로부터 도면 중 좌측이면서 캠 외주측을 향해 연장되도록 배치된다. 이 때, 캠면 노치부(38b) 내에는 캠부(57)의 원통부(57b)가 위치하고, 노치부(57a)는 캠면 노치부(38b)에 대하여 도면 중 좌측이면서 캠 내주측에 위치한다.

한편, 도 7에 도시하는 상태에 있어서, 감압 캠축(43)의 결합 홈(56a)은, 축 단부면의 중심 근방으로부터 도면 중 우측이면서 캠 외주측을 향해 연장되도록 배치된다. 이 때, 캠면 노치부(38b) 내에는 캠부(57)의 노치부(57a)가 위치하고, 원통부(57b)는 캠면 노치부(38b)에 대하여 캠 내주측에 위치한다.

그리고, 캠 샤프트(25)가 정지하고(또는 소정 속도 미만으로 회전하고), 감압 웨이트(42)에 소정값 이상의 원심력이 작용하지 않는 상태에 있어서는, 복귀 기구(51)의 압박력에 의해 감압 웨이트(42)가 웨이트 수용부(47) 내측로 이동하여 도 6에 도시하는 상태를 유지한다. 이 때, 캠면 노치부(38b)로부터는 캠부(57)의 원통부(57b)가 도면 중 치수(T)만큼 돌출하고, 이 원통부(57b)에 캠면 노치부(38b)상을 회전하는 캠 롤러(36)가 올라타며, 전술한 바와 같이 배기 밸브(22b)를 작동시켜 배기 포트(21b)의 연소실측 개구를 개방시킨다.

또한, 캠 샤프트(25)가 소정 속도(엔진 시동시의 회전 속도에 상당) 이상으로 회전하고, 감압 웨이트(42)에 소정값 이상의 원심력이 작용하는 상태에 있어서는, 이 원심력의 작용에 의해 감압 웨이트(42)가 복귀 기구(51)의 압박력에 대항하여 웨이트 수용부(47) 외측로 이동하여 도 7에 도시하는 상태가 된다. 이 때, 감압 웨이트(42)의 걸림 핀(54)이 감압 캠축(43)의 결합 홈(56a) 내를 미끄럼 이동하면서, 감압 캠축을 도 6에 도시하는 상태로부터 도 7에 도시하는 상태로 회동시킨다.

이에 따라, 캠면 노치부(38b) 내로부터 캠부(57)의 원통부(57b)가 후퇴하는 동시에 이 캠면 노치부(38b) 내에 캠부(57)의 노치부(57a)가 위치하고, 캠면 노치부(38b)로부터의 캠부(57)의 돌출이 없어진다. 따라서 캠면 노치부(38b)상을 캠 롤러(36)가 구름 운동할 때에 배기 밸브(22b)를 작동시키지 않고, 배기 포트(21b)의 연소실측 개구가 폐쇄한 상태가 된다. 또한 도 7중 화살표(F)는 캠 샤프트(25)의 회전 방향을 도시한다.

다음에, 상기 감압 장치(41)를 구비한 엔진(1)의 작용에 대해서 설명한다.

우선, 엔진(1)의 운전 정지 상태에 있어서, 크랭크 샤프트(9)와 함께 캠 샤프트(25)의 회전이 정지하면, 복귀 기구(51)의 작용에 의해 감압 웨이트(42)가 웨이트 수용부(47) 내측에 이동하고, 감압 캠축(43)이 그 원통부(57b)를 배기 캠(23b)의 캠면 노치부(38b) 내에 위치시키도록 회전한다. 이에 따라, 배기 캠(23b)의 캠면[제로 리프트면(38a)]으로부터 원통부(57b)가 소정량 돌출한다. 여기서, 캠면 노치부(38b)는, 예컨대 압축 공정의 종료 직전[피스톤(7)이 압축 상사점 직전에 위치하는 상태)에 있어서 상기 롤러 회전 위치에 있다.

계속해서, 상기 엔진 정지 상태로부터 스타터 모터 등의 엔진 시동 수단의 작동에 의해 크랭크샤프트(9)를 회전시키면, 압축 공정의 종료 직전에 있어서 배기 로커 아암(24b)의 캠 롤러(36)가 배기 캠(23b)의 제로 리프트면(38a)상으로부터 돌출하는 원통부(57b)를 올라 타고, 배기 로커 아암(24b)을 통해 배기 밸브(22b)를 작동시켜 배기 포트(21b)의 연소실측 개구를 소정량 개방시킨다. 즉, 압축 상사점 직전에 있어서의 압력 상승에 의한 크랭크샤프트(9)의 회전 억제력을 억제하고, 크랭크 샤프트(9)의 회전을 충분히 가속시키는 것이 가능하다.

그리고, 크랭크샤프트(9)와 함께 캠 샤프트(25)의 회전이 가속하면, 그 원심력에 의해 감압 웨이트(42)가 복귀 기구(51)의 압박력에 대항하여 웨이트 수용부(47) 외측에 이동하고, 이에 따라 감압 캠축(43)이 회전함으로써, 배기 캠(23b)의 캠면 노치부(38b) 내로부터 원통부(57b)가 후퇴하는 동시에 이 캠면 노치부(38b) 내에 노치부(57a)가 위치한다. 이에 따라, 배기 캠(23b)의 제로 리프트면(38a)으로부터의 돌출이 없어지고, 배기 포트(21b)의 연소실측 개구가 폐쇄된 채로 통상의 압축 공정이 행해지기 때문에, 그 후의 연소 행정에도 이행할 수 있고, 상기 엔진 시동 수단의 초기 입력을 경감시킨 후에, 엔진(1)을 용이하면서 확실하게 시동시키는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시예에 있어서의 엔진(1)은, 양단부[좌우 저널(25a, 25b)] 사이에 흡배기 캠(23a, 23b)을 갖는 동시에 상기 양단부가 실린더 헤드(5)의 각 베어링 지지부(28a, 29a)에 의해 지지되는 캠 샤프트(25)와, 이 캠 샤프트(25)에 회동축(48)을 통해 회동 가능하게 피봇 지지되어 이 캠 샤프트(25)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 소정 각도 회동하는 감압 웨이트(42)를 구비하는 감압 장치(41)를 구비한 것으로서, 상기 캠 샤프트(25)의 양단부 사이에, 상기 감압 웨이트(42)를 회동 가능하게 수용하는 웨이트 수용부(47)를 가지며, 상기 캠 샤프트(25)의 실린더 헤드(5)에의 조립 방향 앞쪽의 단부가, 우측 볼 베어 링(27)을 통해 실린더 헤드(5)에 지지되고, 캠 샤프트(25) 및 감압 장치(41)의 외경이, 상기 우측 볼 베어링(27)의 외경보다 작게 되는 것이다.

이 구성에 의하면, 감압 웨이트(42)를 캠 샤프트(25)의 양단부 사이에 배치함으로써, 감압 장치(41)를 포함한 캠 샤프트(25) 전체의 길이를 억제하는 동시에, 감압 장치(41)의 콤팩트화에 따라 실린더 헤드(5)의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 캠 샤프트(25)의 양단부 사이에 감압 장치(41)를 배치함으로써, 이 감압 장치(41)의 캠 샤프트(25)에의 조립 및 감압 장치(41) 조립 후의 캠 샤프트(25)의 실린더 헤드(5)에의 부착을 간단화할 수 있다.

또한, 상기 엔진(1)에 있어서는, 상기 캠 샤프트(25)에 형성된 삽입 관통 구멍(55)에 회동 가능하게 삽입 관통되는 감압 캠축(43)을 구비하고, 상기 감압 캠축(43)의 상기 감압 웨이트(42)측의 축단에는 이 감압 웨이트(42)의 걸림 핀(54)과 결합하는 결합 홈(56a)이 형성되며, 상기 감압 웨이트(42)의 회동에 따라 상기 걸림 핀(54) 및 결합 홈(56a)을 통해 상기 감압 캠축(43)이 회동함으로써, 감압 웨이트(42)의 걸림 핀(54)이 감압 캠축(43)의 축단에 직접 결합하여 이것을 회동시키게 되고, 감압 웨이트(42)와 감압 캠축(43) 사이의 중간 부재를 없애 감압 장치(41)의 부품 개수를 억제하는 동시에, 감압 웨이트(42)와 감압 캠축(43)을 근접시켜 감압 장치(41)를 포함한 캠 샤프트(25) 전체의 길이를 억제할 수 있다.

또한, 상기 엔진(1)에 있어서는, 상기 캠 샤프트(25)의 양단부간에, 상기 감압 웨이트(42)를 상기 원심력에 의해 회동하기 전의 상태로 복귀하는 복귀 기구(51)를 가짐으로써, 감압 웨이트(42)의 복귀 기구(51)를 캠 샤프트(25)의 양단부 사이에 배치하는 것이 되고, 감압 장치(41)를 포함한 캠 샤프트(25) 전체의 길이를 더 억제할 수 있다.

또한, 상기 엔진(1)에 있어서는, 상기 캠 샤프트(25)가, 상기 감압 웨이트(42) 및 감압 캠축(43)이 조립된 상태에서 상기 실린더 헤드(5)에 그 일측으로부터 삽입 관통되어 조립됨으로써, 감압 장치(41)를 포함하여 소형화된 캠 샤프트(25)를 부분 조립으로 한 상태에서 실린더 헤드(5)에 조립하는 것이 되고, 조립 공정수의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 엔진(1)에 있어서는, 상기 캠 샤프트(25)와 동축으로, 이 엔진(1) 내에 냉각수를 순환시키는 워터 펌프(15)가 배치됨으로써, 감압 장치(41)를 포함하여 소형화된 캠 샤프트(25)와 동축으로 워터 펌프(15)를 배치하는 것이 되고, 이 워터 펌프(15)의 실린더 헤드(5)로부터의 돌출을 억제할 수 있다.

[실시예 2]

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

이 실시예에 있어서의 엔진(101)[감압 장치(141)]은, 상기 제1 실시예의 경우에 대하여, 감압 웨이트(142)에 있어서의 웨이트부(142c)와 회동축(148)을 사이에 둔 반대측에 상기 걸림 핀(54)이 설치되는 점이 주로 다른 것으로, 상기 실시예와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 8에 도시하는 캠 샤프트(125)는 좌우 방향을 따르는 축선(C1)을 가지며, 그 우단부[우측 저널(25b)]가 우측 볼 베어링(27)을 통해 상기 실린더 헤드(5)의 우측 내측벽(29)의 우측 베어링 지지부(29a)에 회전 가능하게 지지되고, 좌측 단부[좌측 저널(125a)]가 실린더 헤드(5)의 좌측 외측벽(28) 내측의 좌측 저널 지지부(128a)에 직접적으로 회전 가능하게 지지된다. 좌측 저널(125a)은 상기 좌측 저널(25a)보다 대직경이 되고, 이 좌측 저널(125a)이 좌측 외측벽(28) 내측에서 오른쪽으로 개방하는 컵형의 좌측 저널 지지부(128a) 내에 지지된다. 또한, 좌측 저널(125a)이 볼 베어링을 통해 지지되는 구성이어도 좋다.

캠 샤프트(125)의 좌우 중간부(양단부간)에는 상기 흡기 캠(23a) 및 배기 캠(23b)이 병설되고, 캠 샤프트(125)의 우단에는 상기 드리븐 스프로킷(32)이 부착된다. 또한 이 실시예에서는 캠 샤프트(125)의 오른쪽에 상기 워터 펌프(15)를 배치하지 않는[캠 샤프트(125)의 우단부에 워터 펌프(15)의 구동축(16)을 결합시키지 않는] 구성이지만, 제1 실시예와 같이 캠 샤프트(125)와 동축으로 워터 펌프(15)를 배치한 구성으로 하여도 물론 좋다.

감압 장치(141)는, 캠 샤프트(125)에 있어서의 우측 저널(25b)과 배기 캠(23b) 사이[캠 샤프트(125)의 양단부간]에 설치되는 것으로, 캠 샤프트(125) 회전시의 원심력을 받아 작동하는 감압 웨이트(142)와, 이 감압 웨이트(142)의 작동에 따라 회동하는 감압 캠축(143)을 갖는다.

우측 저널(25b)과 배기 캠(23b)은 소정량 이격되고, 이들 우측 저널(25b)[우측 볼 베어링(27)]과 배기 캠(23b) 사이의 공간을 웨이트 수용부(147)로서, 상기 감압 웨이트(142)가 캠 샤프트(125)에 부착된다.

도 9를 함께 참조하여, 웨이트 수용부(147)에 있어서의 배기 캠(23b) 근처의 부위에는, 감압 웨이트(142) 및 감압 캠축(143)을 지지하는 지지벽부(144)가 설치된다. 지지벽부(144)는 캠축선(C1')과 대략 직교하는 것으로, 캠축 방향으로부터 봤을 때 우측 저널(25b)과 대략 동일 폭의 사각 형상을 이루어 캠 외주측에 돌출한다. 지지벽부(144)의 캠축 회전 방향[도면 중 화살표(F')로 도시함] 앞쪽에는 감압 웨이트(142)가 지지되고, 캠축 회전 방향 깊이측에는 감압 캠축(143)이 지지된다. 캠 샤프트(125)에 있어서의 지지벽부(144)와 우측 저널(25b) 사이는 우측 저널(25b)과 대략 동일 직경의 축부(146)가 된다.

감압 웨이트(142)는 캠축 방향으로부터 봤을 때 대략 C자 형상(반원호 형상)을 이루는 것이며, 그 내주측에 상기 축부(146)를 들어가게 하여 웨이트 수용부(147)에 끼우고 뺄 수 있게 수용된다. 감압 웨이트(142)의 C자 형상 중간부에 있어서의 일단측에는, 이것을 캠축 방향에서 관통하는 회동축(148)이 설치되고, 이 회동축(148)의 좌측부가 지지벽부(144)에 삽입 관통 유지됨으로써, 감압 웨이트(142)가 캠 샤프트(125)에 대하여 회동(요동) 가능하게 연결된다. 감압 웨이트(142)는 회동축(148)을 삽입 관통하는 중간부로부터 타단측을 향해 연장되는 부위가 웨이트부(142c)로서 구성된다. 웨이트부(142c)는 상기 중간부 둘레에 대하여 캠축 방향 폭을 좌측[배기 캠(23b)측]으로 넓히게 된다. 또한, 상기 중간부 둘레는, 지지벽부(144)와 우측 볼 베어링(27) 사이의 간극과 동등한 캠축 방향 폭을 갖는다.

감압 웨이트(142)는, 그 회동시에는 웨이트부(142c)를 웨이트 수용부(147)에 대하여 캠 내주측 또는 캠 외주측에 출입시킨다. 즉, 감압 웨이트(142)는 캠 샤프 트(125) 회전시의 원심력을 받아 회동 가능하게 된다.

감압 웨이트(142)의 상기 일단측에는, 회동축(148) 삽입 관통 부위로부터 대략 캠 둘레 방향을 따라 연장되는 연장부(142d)가 일체로 설치된다. 연장부(142d)는 그 좌측을 절결함으로써, 상기 회동축(148)을 삽입 관통하는 중간부보다 캠축 방향 폭을 좁힌다. 또한 상기 중간부의 일부도 연장부(142d)와 마찬가지로 캠축 방향 폭을 좁힌다. 연장부(142d)(및 상기 중간부의 일부)와 지지벽부(144) 사이에는, 이들에 끼워지도록 감압 캠축(143)의 머리부(143b)가 배치된다.

도 10을 함께 참조하여, 감압 캠축(143)은 지지벽부(144)를 관통하여 배기 캠(23b)의 좌우 중간부까지 형성된 삽입 관통 구멍(155)에 회동 가능하게 삽입 관통 유지되는 캠축 본체(143a)와, 이 캠축 본체(143a)의 우단부에 직경이 확장 형성되는 머리부(143b)를 갖게 된다. 캠축 본체(143a)는, 그 우측부를 상기 축부(56)로 하고, 좌측부를 상기 캠부(57)로 하여 구성된다. 감압 캠축(143)은, 그 머리부(143b)가 전술과 같이 연장부(142d)와 지지벽부(144)에 끼워짐으로써, 캠축 방향으로의 이동이 규제된 상태로 유지된다.

연장부(142d)의 길이 방향 중간부에는, 상기 감압 캠축(143)과의 연계용의 상기 걸림 핀(54)이 삽입 관통 유지된다. 걸림 핀(54)의 좌단부는 연장부(142d)의 좌측면으로부터 왼쪽으로 돌출하고, 이 걸림 핀(54)의 좌측 돌기부가 감압 캠축(143)의 머리부(143b)의 우단면에 형성된 상기 결합 홈(56a)에 결합한다. 이 결합에 의해, 감압 웨이트(142)의 회동축(148) 둘레의 회동을 따라, 감압 캠축(143)이 자신의 축선(C2') 둘레에 회동 가능하게 된다. 또한 감압 웨이트(142)의 C자 형 상 내주측에는, 이 감압 웨이트(142)의 웨이트 수용부(147) 내측에의 회동 한계 위치를 규정하는 스토퍼 돌기부(142b)가 설치된다.

연장부(142d)의 선단측은 복귀 아암(142a)이 되고, 이 복귀 아암(142a)의 캠 내주측에는, 이 복귀 아암(142a)을 통해 감압 웨이트(142)[웨이트부(142c)]에 캠 내주측으로의 압박력을 부여하는 복귀 기구(151)가 설치된다. 복귀 기구(151)는 웨이트 수용부(147) 내에 배치되는 것으로, 캠 샤프트(125)의 축부(146)에 그 직경 방향을 따라 형성된 실린더 구멍(146a) 내에 왕복 운동 가능하게 수용되는 중공의 복귀 피스톤(152)과, 이 복귀 피스톤(152)의 선단부 내측과 실린더 구멍(146a)의 바닥부 사이에 압축 설치되는 압축 코일 스프링(153)을 갖게 된다.

감압 캠축(143)[및 삽입 관통 구멍(155)]은, 상기 감압 캠축(143)[및 삽입 관통 구멍(55)]과 마찬가지로 배기 캠(23b)의 원통부(38)측에 위치하도록 배치된다. 삽입 관통 구멍(155)은, 그 캠 외주측의 단부가 배기 캠(23b)의 원통부(38)의 캠면[제로 리프트면(38a)]의 일부를 절결한다(이 캠면 노치부를 부호 138b로 한다). 감압 캠축(143)은, 감압 웨이트(142)의 캠 샤프트(125)에의 조립 전에 있어서, 삽입 관통 구멍(155) 내에 그 오른쪽으로부터 삽입 관통된다. 이 상태에서 감압 웨이트(142)를 캠 샤프트(125)에 조립함으로써, 캠 샤프트(125)에 감압 장치(141)가 일체적으로 조립된 상태가 된다.

이 때, 웨이트 수용부(147) 내에 미리 복귀 기구(151)를 수용해 둠으로써, 이것이 감압 웨이트(142)의 복귀 아암(142a)과 실린더 구멍(146a) 사이에 유지된다. 이 상태에서 캠 샤프트(125)에 감압 웨이트(142)를 조립함으로써, 캠 샤프 트(125)에 감압 장치(141)가 일체적으로 조립된 상태가 된다.

캠 샤프트(125)는, 감압 장치(141)를 미리 일체적으로 조립한 서브 어셈블리 상태(부분 작업 상태)에서, 실린더 헤드(5)에 그 오른쪽으로부터 축선(C1')을 따라 삽입되도록 조립된다. 즉 실린더 헤드(5)의 우측 내측벽(29)의 우측 베어링 지지부(29a)는 캠 샤프트(125)의 각 캠(23a, 23b) 및 지지벽부(144), 및 캠 샤프트(125)에 조립된 상태의 감압 장치(141)를 삽입 관통 가능한 내경을 갖고 있다.

다음에, 상기 감압 장치(141)의 작용에 대해서 설명한다.

도 11은 감압 웨이트(142)[웨이트부(142c)]가 웨이트 수용부(147) 내측(도면 중 우측)으로의 회동 한계 위치에 있는 상태를 도시하고, 도 12는 감압 웨이트(142)가 웨이트 수용부(147) 외측(도면 중 좌측)으로의 회동 한계 위치에 있는 상태를 도시한다.

도 11에 도시하는 상태에 있어서, 감압 캠축(143)의 결합 홈(56a)은, 축단부면의 중심 근방으로부터 도면 중 우측이면서 캠 외주측을 향해 연장되도록 배치된다. 이 때, 캠면 노치부(138b) 내에는 캠부(57)의 원통부(57b)가 위치하고, 노치부(57a)는 캠면 노치부(138b)에 대하여 도면 중 좌측이면서 캠 내주측에 위치한다.

한편, 도 12에 도시하는 상태에 있어서, 감압 캠축(143)의 결합 홈(56a)은, 축단부면의 중심 근방으로부터 도면 중 우측이면서 캠 내주측을 향해 연장되도록 배치된다. 이 때, 캠면 노치부(138b) 내에는 캠부(57)의 노치부(57a)가 위치하고, 원통부(57b)는 캠면 노치부(138b)에 대하여 캠 내주측에 위치한다.

그리고, 캠 샤프트(125)가 정지하고(또는 소정 속도 미만으로 회전하고), 감 압 웨이트(142)의 웨이트부(142c)에 소정값 이상의 원심력이 작용하지 않는 상태에 있어서는, 복귀 기구(151)의 압박력에 의해 감압 웨이트(142)[웨이트부(142c)]가 웨이트 수용부(147) 내측에 이동하여 도 11에 도시하는 상태를 유지한다. 이 때, 캠면 노치부(138b)로부터는 캠부(57)의 원통부(57b)가 도면 중 치수(T’)만큼 돌출하고, 이 원통부(57b)에 캠면 노치부(138b)상을 회전하는 캠 롤러(36)가 올라 타며, 전술한 바와 같이 배기 밸브(22b)를 작동시켜 배기 포트(21b)의 연소실측 개구를 개방시킨다.

또한, 캠 샤프트(125)가 소정 속도(엔진 시동시의 회전 속도에 상당) 이상으로 회전하고, 감압 웨이트(142)의 웨이트부(142c)에 소정값 이상의 원심력이 작용하는 상태에 있어서는, 이 원심력의 작용에 의해 감압 웨이트(142)[웨이트부(142c)]가 복귀 기구(151)의 압박력에 대항하여 웨이트 수용부(147) 외측에 이동하여 도 12에 도시하는 상태가 된다. 이 때, 감압 웨이트(142)의 걸림 핀(54)이 감압 캠축(143)의 결합 홈(56a) 내를 미끄럼 이동하면서, 감압 캠축(143)을 도 11에 도시하는 상태로부터 도 12에 도시하는 상태로 회동시킨다.

이에 따라, 캠면 노치부(138b) 내로부터 캠부(57)의 원통부(57b)가 후퇴하는 동시에 이 캠면 노치부(138b) 내에 캠부(57)의 노치부(57a)가 위치하고, 캠면 노치부(138b)로부터의 캠부(57)의 돌출이 없어진다. 따라서 캠면 노치부(138b)상을 캠 롤러(36)가 구름 운동할 때에 배기 밸브(22b)를 작동시키지 않고, 배기 포트(21b)의 연소실측 개구가 폐쇄한 상태가 된다.

이에 따라, 엔진(101)에 있어서도, 제1 실시예와 같이, 엔진 시동시에, 압축 상사점 직전에 있어서의 압력 상승에 의한 크랭크샤프트(9)의 회전 억제력을 억제하여 충분히 가속시키는 것이 가능해지고, 엔진 시동 수단의 초기 입력을 경감시킨 결과, 용이하면서 확실한 시동이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시예에 있어서의 엔진(101)에 있어서는, 캠 샤프트(125)의 양단부 사이에 감압 웨이트(142)를 회동 가능하게 수용하는 웨이트 수용부(147)를 가지며, 캠 샤프트(125)의 실린더 헤드(5)에의 조립 방향 앞쪽의 단부가, 우측 볼 베어링(27)을 통해 실린더 헤드(5)에 지지되고, 캠 샤프트(125) 및 감압 장치(141)의 외경이, 상기 우측 볼 베어링(27)의 외경보다 작게 됨으로써, 감압 장치(141)를 포함한 캠 샤프트(125) 전체의 길이를 억제하는 동시에, 감압 장치(141)의 콤팩트화에 따라 실린더 헤드(5)의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 캠 샤프트(125)의 양단부 사이에 감압 장치(141)를 배치함으로써, 이 감압 장치(141)의 캠 샤프트(125)에의 조립 및 감압 장치(141) 조립 후의 캠 샤프트(125)의 실린더 헤드(5)에의 부착을 간단화할 수 있다.

또한, 상기 엔진(101)에 있어서는, 감압 웨이트(142)의 걸림 핀(54)이 감압 캠축(143)의 축단에 직접 결합하고 회동시킴으로써, 감압 장치(141)의 부품 개수를 억제하는 동시에, 감압 웨이트(142)의 복귀 기구(151)가 캠 샤프트(125)의 양단부 사이에 위치함으로써 감압 장치(141)를 포함한 캠 샤프트(125) 전체의 길이를 더 억제하면서, 감압 장치(141)를 포함하여 소형화된 캠 샤프트(125)의 조립 공정수의 삭감을 도모할 수 있다.

그리고, 상기 엔진(101)에 있어서는, 상기 감압 웨이트(142)에 있어서의 웨 이트부(142c)와 상기 회동축(148)을 사이에 둔 반대측에 상기 걸림핀(54)이 설치됨으로써, 감압 웨이트(142)의 웨이트부(142c)의 부피 확장을 억제하고, 감압 장치(141)의 더 나은 소형화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 엔진의 크랭크축선에 따르는 단면도.

도 2는 상기 엔진의 실린더 헤드에 있어서의 도 1과 직교하는 단면도.

도 3은 도 1에 있어서의 캠 샤프트 둘레의 확대도.

도 4는 상기 캠 샤프트의 감압 장치 둘레의 사시도.

도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도.

도 6은 상기 캠 샤프트 정지시에 있어서의 감압 장치의 작용을 설명하는 도면, (a)는 감압 캠축단에 있어서의 단면도, (b)는 감압 캠축의 캠부에 있어서의 단면도.

도 7은 상기 캠 샤프트 회전시에 있어서의 감압 장치의 작용 설명도이며, (a)는 감압 캠축단에 있어서의 단면도, (b)는 감압 캠축의 캠부에 있어서의 단면도.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 도 3에 상당하는 확대도.

도 9는 도 8의 선 B-B를 따라 취한 단면도.

도 10은 상기 제2 실시예에 있어서의 감압 캠축의 사시도.

도 11은 상기 제2 실시예의 캠 샤프트 정지시에 있어서의 감압 장치의 작용을 설명하는 도면이며, (a)는 감압 캠축단에 있어서의 단면도, (b)는 감압 캠축의 캠부에 있어서의 단면도.

도 12는 상기 제2 실시예의 캠 샤프트 회전시에 있어서의 감압 장치의 작용을 설명하는 도면이며, (a)는 감압 캠축단에 있어서의 단면도, (b)는 감압 캠축의 캠부에 있어서의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 101: 엔진 5: 실린더 헤드(엔진 본체)

15: 워터 펌프(냉각수 펌프) 23a: 흡기 캠

23b: 배기 캠 25, 125: 캠 샤프트

25a, 125a: 좌측 저널(단부) 25b: 우측 저널(단부)

27: 우측 볼 베어링(볼 베어링) 28a: 좌측 베어링 지지부(캠 지지부)

128a: 좌측 저널 지지부(캠 지지부) 29a: 우측 베어링 지지부(캠 지지부)

41, 141: 감압 장치 42, 142: 감압 웨이트

42C, 142C: 웨이트부 43, 143: 감압 캠축

47, 147: 웨이트 수용부 48, 148: 회동축

51, 151: 복귀 기구 54: 걸림 핀(걸림부)

55, 155: 삽입 관통 구멍 56a: 결합 홈(결합부)

Claims (6)

1. 양단부 사이에 흡배기 캠을 갖는 동시에 상기 양단부가 엔진 본체의 캠 지지부에 의해 지지되는 캠 샤프트와, 상기 캠 샤프트에 회동축을 통해 회동 가능하게 피봇 지지되어 상기 캠 샤프트의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 소정 각도 회동하는 감압 웨이트를 구비하는 감압 장치를 포함한 엔진에 있어서,

   상기 캠 샤프트의 양단부 사이에, 상기 감압 웨이트를 회동 가능하게 수용하는 웨이트 수용부를 가지며, 상기 캠 샤프트의 적어도 일단부가, 볼 베어링을 통해 상기 엔진 본체에 지지되고, 상기 감압 장치의 외경이, 상기 볼 베어링의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 감압 장치를 포함한 엔진.
2. 양단부 사이에 흡배기 캠을 갖는 동시에 상기 양단부가 엔진 본체의 캠 지지부에 의해 지지되는 캠 샤프트와, 상기 캠 샤프트에 회동축을 통해 회동 가능하게 피봇 지지되어 상기 캠 샤프트의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 소정 각도 회동하는 감압 웨이트를 구비하는 감압 장치를 포함한 엔진에 있어서,

   상기 캠 샤프트에 형성된 삽입 관통 구멍에 회동 가능하게 삽입 관통되는 감압 캠축을 구비하고, 상기 감압 캠축의 상기 감압 웨이트측의 축단에는 상기 감압 웨이트의 걸림부와 결합하는 결합부가 형성되며, 상기 감압 웨이트의 회동에 따라 상기 걸림부 및 결합부를 통해 상기 감압 캠축이 회동하는 것을 특징으로 하는 감압 장치를 포함한 엔진.
3. 제2항에 있어서, 상기 감압 웨이트에 있어서의 웨이트부와 상기 회동축을 사이에 둔 반대측에, 상기 걸림부가 설치되는 것을 특징으로 하는 감압 장치를 포함한 엔진.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캠 샤프트의 양단부 사이에, 상기 감압 웨이트를 상기 원심력에 의해 회동하기 전의 상태로 복귀시키는 복귀 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 감압 장치를 포함한 엔진.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 캠 샤프트는, 상기 감압 웨이트 및 감압 캠축이 조립된 상태에서 상기 엔진 본체에 그 일측으로부터 삽입 관통되어 조립되는 것을 특징으로 하는 감압 장치를 포함한 엔진.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캠 샤프트와 동축으로, 상기 엔진 내에 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프가 배치되는 것을 특징으로 하는 감압 장치를 포함한 엔진.

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