(57)【要約】【課題】デコンプ装置によるカム軸の回転不釣合いを減少させると共に、動弁カムによる機関弁の開閉精度の向上を図る。【解決手段】内燃機関Ｅは、動弁装置20のカム軸Ｃに揺動可能に支持される遠心ウエイト41と、揺動する遠心ウエイト41により駆動されるデコンプカム43とを備えるデコンプ装置Ｄを備える。デコンプカム43は、遠心ウエイト41が低速側位置を占める機関始動時に燃焼空間内の圧縮圧力を低減すべく圧縮行程時に機関弁を開弁するデコンプ位置を占め、遠心ウエイト41が高速側位置を占める機関始動後に機関弁を開弁しないデコンプ解除位置を占める。カム軸Ｃには、高速側位置を占める遠心ウエイト41によるカム軸Ｃの回転不釣合いを減少させるバランスウエイト60が設けられる。バランスウエイト60は、カム軸Ｃの軸方向において互いに離隔する複数のウエイト部61，62，52ｅから構成される。【選択図】図２
2008128171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関弁を開閉する動弁カムを有するカム軸を備える動弁装置と、
前記カム軸に揺動可能に支持される遠心ウエイトと、前記カム軸の回転速度に応じて発生する遠心力の作用で揺動する前記遠心ウエイトにより駆動されるデコンプカムとを備え、前記デコンプカムは、前記遠心ウエイトが低速側位置を占める機関始動時に燃焼空間内の圧縮圧力を低減すべく圧縮行程時に前記機関弁を開弁するデコンプ位置を占め、前記遠心ウエイトが高速側位置を占める機関始動後に前記機関弁を開弁しないデコンプ解除位置を占めるデコンプ装置と、
を備える内燃機関において、
前記カム軸には、前記高速側位置を占める前記遠心ウエイトによる前記カム軸の回転不釣合いを減少させるバランスウエイトが設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記バランスウエイトは、前記カム軸の軸方向において互いに離隔する複数のウエイト部から構成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
前記カム軸を回転可能に支持する複数の軸受部が設けられたシリンダヘッドを備え、前記軸方向において隣接する１対の前記軸受部は、それぞれ前記シリンダヘッドに一体成形されると共に前記カム軸のジャーナル部が挿入される軸受孔を形成し、前記カム軸に一体成形される少なくとも１つの前記ウエイト部は、前記軸方向において１対の前記ジャーナル部の間に、かつ前記軸方向において隣接する前記動弁カムと前記ジャーナル部との間に配置されることを特徴とする請求項２記載の内燃機関。
【請求項４】
前記デコンプ装置は、前記カム軸に設けられて前記軸方向における前記遠心ウエイトの移動を規制する規制部材を備え、前記規制部材は１つの前記ウエイト部を有することを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関。
【請求項５】
前記動弁装置は前記動弁カムにより駆動されて前記機関弁を開閉するカムフォロアを備え、前記デコンプ装置は、前記カムフォロアに位置調整可能に設けられると共に前記デコンプカムに当接する調整部材を備え、前記調整部材の位置により前記デコンプカムによる前記機関弁の開弁量が調整されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項６】
前記動弁装置は前記動弁カムにより駆動されて前記機関弁を開閉するカムフォロアを備え、前記デコンプ装置は、前記カムフォロアに設けられると共に前記デコンプカムに当接するカム当接部を備え、前記カム当接部の、前記デコンプカムとの当接面は、前記カム軸の径方向において前記動弁カムのベース円部のカム面よりも内方に位置することを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動時に圧縮圧力を低減して始動を容易にするデコンプ装置を備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のデコンプ装置が、吸気弁および排気弁を開閉する動弁装置のカム軸に揺動可能に支持される遠心ウエイトと、遠心力の作用で揺動する遠心ウエイトにより駆動されるデコンプカムとを備え、デコンプカムにより開閉される機関弁が圧縮行程時にデコンプカムにより駆動されて開弁することにより、燃焼空間内の圧縮圧力が低下して、始動装置の負荷が軽減されるものは知られている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−３６０５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、デコンプ装置の遠心ウエイトは、回転軸としてのカム軸に対しては、カム軸の回転中心線から偏心した位置に重心を有するように配置されるため、カム軸の回転不釣合いを生じさせる。この回転不釣合いは、機関回転速度の上昇につれて増大して、カム軸に振れ回りや振動を発生させ、動弁カムによる機関弁の開閉精度にも影響を与える。
また、カム軸に遠心ウエイトおよびデコンプカムが設けられ場合、カム軸自体が径方向に大型化したり、遠心ウエイトが揺動するためのスペースを確保する必要があるために、シリンダヘッドがカム軸の径方向において大型化することがある。
さらに、デコンプ装置が共通の部品として異なる機種の内燃機関に備えられる場合、圧縮圧力が機種毎に異なることがあることから、デコンプカムにより開弁されるデコンプ弁である機関弁の開度を、簡単な構造の調整部材により調整可能とすることが好ましい。
また、デコンプカムに当接するカム当接部の配置により、径方向におけるカム軸の小型化やシリンダヘッドの小型化が可能となれば好適である。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜６記載の発明は、デコンプ装置によるカム軸の回転不釣合いを減少させると共に、動弁カムによる機関弁の開閉精度の向上を図ることを目的とする。そして、請求項２〜４記載の発明は、さらに、バランスウエイトを構成するウエイト部の小型化により、バランサウエイトが設けられたカム軸の小型化または径方向におけるシリンダヘッドの小型化を図ることを目的とし、請求項５記載の発明は、さらに、圧縮圧力の低減量を調整可能とすると共に、該低減量を調整する調整部材を備えるデコンプ装置の構造の簡素化を図ることを目的とし、請求項６記載の発明は、さらに、デコンプカムに当接するカム当接部の配置により、径方向におけるカム軸またはシリンダヘッドの小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、機関弁を開閉する動弁カムを有するカム軸を備える動弁装置と、前記カム軸に揺動可能に支持される遠心ウエイトと、前記カム軸の回転速度に応じて発生する遠心力の作用で揺動する前記遠心ウエイトにより駆動されるデコンプカムとを備え、前記デコンプカムは、前記遠心ウエイトが低速側位置を占める機関始動時に燃焼空間内の圧縮圧力を低減すべく圧縮行程時に前記機関弁を開弁するデコンプ位置を占め、前記遠心ウエイトが高速側位置を占める機関始動後に前記機関弁を開弁しないデコンプ解除位置を占めるデコンプ装置と、を備える内燃機関において、前記カム軸には、前記高速側位置を占める前記遠心ウエイトによる前記カム軸の回転不釣合いを減少させるバランスウエイトが設けられる内燃機関である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関において、前記バランスウエイトは、前記カム軸の軸方向において互いに離隔する複数のウエイト部から構成されるものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関において、前記カム軸を回転可能に支持する複数の軸受部が設けられたシリンダヘッドを備え、前記軸方向において隣接する１対の前記軸受部は、それぞれ前記シリンダヘッドに一体成形されると共に前記カム軸のジャーナル部が挿入される軸受孔を形成し、前記カム軸に一体成形される少なくとも１つの前記ウエイト部は、前記軸方向において１対の前記ジャーナル部の間に、かつ前記軸方向において隣接する前記動弁カムと前記ジャーナル部との間に配置されるものである。
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の内燃機関において、前記デコンプ装置は、前記カム軸に設けられて前記軸方向における前記遠心ウエイトの移動を規制する規制部材を備え、前記規制部材は１つの前記ウエイト部を有するものである。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の内燃機関において、前記動弁装置は前記動弁カムにより駆動されて前記機関弁を開閉するカムフォロアを備え、前記デコンプ装置は、前記カムフォロアに位置調整可能に設けられると共に前記デコンプカムに当接する調整部材を備え、前記調整部材の位置により前記デコンプカムによる前記機関弁の開弁量が調整されるものである。
請求項６記載の発明は、請求項１記載の内燃機関において、前記動弁装置は前記動弁カムにより駆動されて前記機関弁を開閉するカムフォロアを備え、前記デコンプ装置は、前記カムフォロアに設けられると共に前記デコンプカムに当接するカム当接部を備え、前記カム当接部の、前記デコンプカムとの当接面は、前記カム軸の径方向において前記動弁カムのベース円部のカム面よりも内方に位置するものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、内燃機関の始動後にデコンプ装置の遠心ウエイトに起因して発生するカム軸の回転不釣合いがバランスウエイトにより減少するので、カム軸の振れ回りや振動の発生が抑制されて、動弁カムによる機関弁の開閉精度が向上する。
請求項２記載の事項によれば、バランスウエイトを構成する複数のバランス部が軸方向に分散して配置されるので、各ウエイトが径方向において小型化されて、バランスウエイトが設けられたカム軸が径方向において小型化される。
請求項３記載の事項によれば、カム軸に一体成形されるウエイト部が設けられたカム軸が、シリンダヘッドに一体成形された１対の軸受部に軸受孔を利用して挿入されてシリンダヘッドに支持されるので、バランスウエイトが設けられたカム軸が径方向において小型化され、しかも分割式の軸受部を使用する必要がないので、軸受部がカム軸の径方向において小型化され、ひいてはシリンダヘッドが径方向において小型化される。そのうえ、カム軸に一体成形されるウエイト部が動弁カムとジャーナル部との間に形成される軸方向におけるスペースを利用して配置されるので、バランサウエイトが設けられたカム軸が軸方向において小型化される。
請求項４記載の事項によれば、デコンプ装置の構成部材である規制部材を利用してウエイト部が形成されるので、バランスウエイトを構成するための新たな部材を設ける必要がない。そのうえ、カム軸に設けられる他のウエイト部を径方向においてさらに小型化できるので、径方向におけるカム軸またはシリンダヘッドの小型化に寄与する。
請求項５記載の事項によれば、カムフォロアに対する調整部材の位置を調整することにより、圧縮圧力の低減量を調整することができるので、異なる機種の内燃機関に対してデコンプ装置の共通化が可能になって、コスト削減に寄与する。しかも、調整部材はデコンプカムに当接するため、デコンプカムと調整部材との間に他の部材を介在させる必要がないので、調整部材を備えるデコンプ装置の構造が簡素化される。
請求項６記載の事項によれば、カム当接部の当接面が、デコンプカムにより開弁される機関弁を開閉する動弁カムのベース円部のカム面よりも、径方向内方に位置するので、当接面が、前記ベース円部のカム面と同じ位置にある場合よりも、デコンプカムの位置を、径方向においてカム軸の回転中心線に近づけて配置することができるので、径方向におけるカム軸またはシリンダヘッドの小型化に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１，図２を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、車両としての自動２輪車に搭載される単気筒往復動式４ストローク内燃機関である。空冷式の内燃機関Ｅは、ピストン５が往復動可能に嵌合するシリンダボア１ａを形成するシリンダ１と、シリンダ１の上端に結合されるシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上端に結合されるヘッドカバー３と、シリンダ１の下端に結合されてクランク軸（以下、単に「クランク軸」という。）を回転可能に支持するクランクケース（図示されず）とから構成される機関本体を備える。シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより、内燃機関Ｅに備えられる頭上カム軸型の動弁装置20が収容される動弁室４が形成される。
【０００８】
この実施形態において、説明の便宜上、上下方向はシリンダ軸線方向、すなわちシリンダ軸線Ｌｙに平行な方向であるとする。また、軸方向、径方向および周方向は、特に断らない限り、それぞれ、動弁装置20のカム軸Ｃの回転中心線Ｌｃに平行な方向、回転中心線Ｌｃを中心とする径方向および回転中心線Ｌｃを中心とする周方向であるとする。
【０００９】
シリンダヘッド２には、シリンダ軸線方向においてピストン５と対向する位置に設けられる燃焼室６と、燃焼室６にそれぞれ開口する吸気ポート７および排気ポート８とが形成され、さらに、吸気ポート７および排気ポート８をそれぞれ開閉するポペット弁からなる吸気弁９および排気弁10と、燃焼室６に臨む点火栓11とが設けられる。機関弁である吸気弁９および排気弁10は、シリンダヘッド２に圧入された弁ガイド12にそれぞれ摺動可能に案内される。燃焼室６は、ピストン５とシリンダヘッド２との間のシリンダボア１ａと共に、混合気が燃焼する燃焼空間を構成する。
【００１０】
併せて図３，図４を参照すると、動弁装置20は、動弁カムとしての吸気カム22および排気カム23を有すると共にシリンダヘッド２に軸受15ａ，15ｂを介して回転可能に支持されるカム軸Ｃと、吸気カム22および排気カム23によりそれぞれ駆動されて吸気弁９および排気弁10を開閉するカムフォロアとしての吸気ロッカアーム24および排気ロッカアーム25と、弾発力により吸気弁９および排気弁10を閉弁方向に常時付勢する弁バネ26とを備える。
【００１１】
カム軸Ｃは、シリンダヘッド２に一体成形されて設けられる１対の軸受部13ａ，13ｂにそれぞれ保持される転がり軸受からなる１対の軸受15ａ，15ｂにより支持される。各軸受15ａ，15ｂは、各軸受部13ａ，13ｂにより形成される貫通孔からなる軸受孔14ａ，14ｂに挿入される。各軸受部13ａ，13ｂには、シリンダヘッド２をシリンダ１に結合するボルト16が挿通される。
軸受孔14ａは、軸方向において隣接する１対の隣接軸受部である両軸受部13ａ，13ｂにそれぞれ保持される軸受15ａ，15ｂのうちで最大の外径を有する軸受15ａの外径、および両カム22，23の最大半径Ｒｉ，Ｒｅ（図６参照）の２倍よりも大きな孔径を有する。それゆえ、カム軸Ｃは、軸方向において、軸受孔14ａから両軸受部13ａ，13ｂの間に挿入されて、両軸受部13ａ，13ｂに装着される。
【００１２】
カム軸Ｃは、軸本体21と、軸本体21に一体成形されて設けられる吸気カム22および排気カム23とを有する。軸本体21は、その軸端部21ａ，21ｂに、各軸受孔14ａ，14ｂ内に挿入されて軸受15ａ，15ｂに支持される部分である１対のジャーナル部21ｃ，21ｄを有する。吸気カム22および排気カム23は、軸方向において両ジャーナル部21ｃ，21ｄの間に、すなわち軸方向において両ジャーナル部21ｃ，21ｄまたは両軸受部13ａ，13ｂの内側に配置される。
【００１３】
排気カム23は、排気弁10を閉弁状態に保つベース円部23ａと、排気弁10を開弁状態にするカム山部23ｂと、ベース円部23ａおよびカム山部23ｂに渡って排気カム23の全周に形成されて後述するスリッパに摺接するカム面Ｓとを有する。
【００１４】
カム軸Ｃは、コンロッド（図示されず）を介してピストン５により回転駆動されるクランク軸の回転中心線と平行な回転中心線Ｌｃを有し、動弁用伝動機構30を介して伝達されるクランク軸の動力により、クランク軸の１／２の回転速度で回転駆動される。動弁用伝動機構30は、クランク軸に結合される駆動スプロケットと、軸端部21ａに取り付けられる回転体としてのカムスプロケット32と、前記駆動スプロケットおよびカムスプロケット32に掛け渡された無端伝動帯としてのタイミングチェーン31とから構成される。
【００１５】
軸方向において１対の軸受部13ａ，13ｂまたは１対の軸受孔14ａ，14ｂの外側に配置されるカムスプロケット32は、軸端部21ａに設けられる１対の孔28ａ（図６（ａ）も参照）にそれぞれ圧入される１対の位置決めピン28ｂによりカム軸Ｃに対して位置決めされ、かつ軸端部21ａに１対のボルト29により結合される。さらに、カムスプロケット32には、後述する遠心ウエイト41およびデコンプ軸42の一部が挿入されて収容される収容空間としての開口33が設けられる。
【００１６】
両ロッカアーム24，25は、各軸受部13ａ，13ｂに保持されてボルト16により抜け止めされる１対のロッカ軸27にそれぞれ揺動可能に支持される。吸気ロッカアーム24は、吸気カム22に当接するカム当接部としてのスリッパ24ａと、吸気弁９を押圧する１対の弁押圧部24ｂとを有する。排気ロッカアーム25は、排気カム23に当接するカム当接部としてのスリッパ25ａと、排気弁10を押圧する１対の弁押圧部25ｂとを有する。
【００１７】
動弁装置20により、吸気カム22は吸気ロッカアーム24を介して吸気弁９を、また排気カム23は排気ロッカアーム25を介して排気弁10を、それぞれクランク軸の回転に同期して、所定の開閉時期およびリフト量で開閉する。
【００１８】
そして、吸気ポート７の入口が開口するシリンダヘッド２の側部２ｉに取り付けられる吸気管を有する吸気装置（図示されず）を通って吸入された空気は、気化器などの燃料供給装置から供給された燃料と混合して混合気を形成し、吸気行程において開弁した吸気弁９を経て吸気ポート７を通って燃焼室６に吸入される。吸入空気と燃料との混合気は、ピストン５が上昇する圧縮行程において圧縮され、圧縮行程の終期に点火栓11により点火されて燃焼し、ピストン５が下降する膨張行程において燃焼ガスの圧力により駆動されるピストン５が前記クランク軸を回転駆動する。燃焼ガスは、ピストン５が上昇する排気行程において開弁した排気弁10を経て、排気ガスとして燃焼室６から排気ポート８を通った後、排気ポート８の出口が開口するシリンダヘッド２の側部２ｅに取り付けられる排気管を有する排気装置（図示されず）を通って内燃機関Ｅの外部に排出される。
【００１９】
図１〜図４を参照すると、内燃機関Ｅの始動時に、キック式始動装置やリコイルスタータなどのマニュアル式始動装置または始動電動機からなる始動装置の負荷を軽減するデコンプ装置Ｄは、機関回転速度に同期して回転する回転軸としてのカム軸Ｃに設けられて該カム軸Ｃと共に回転する駆動機構と、機関回転速度に応じて作動する前記駆動機構により駆動されて前記燃焼空間の圧縮圧力を外部に逃がす弁機構とから構成される。
前記駆動機構は、カム軸Ｃに相対移動可能に取り付けられるデコンプ本体40と、機関回転速度に応じてデコンプ位置およびデコンプ解除位置を占めるデコンプ本体40の作動を制御する制御部材としての制御バネ51と、デコンプ本体40を軸本体21に保持するために軸方向におけるデコンプ本体40の移動を規制する規制部材としての規制プレート52とを備える。ここで、デコンプ位置とは、機関始動時に前記燃焼空間内の圧縮圧力を低減すべく、後述するデコンプカム43が圧縮行程時に排気弁10を開弁する操作、すなわちデコンプ操作が行われる位置であり、デコンプ解除位置とは、機関始動後に、デコンプカム43が排気弁10を開弁しない、すなわちデコンプ操作が行われない位置である。
【００２０】
デコンプ本体40は、軸本体21に揺動可能に支持されてカム軸Ｃの回転速度に応じて発生する遠心力の作用により揺動する遠心ウエイト41と、遠心ウエイト41により駆動されてカム軸Ｃに対して移動、ここでは回動するデコンプ軸42と、デコンプ軸42を介して伝達される遠心ウエイト41の駆動力により駆動されるデコンプカム43とを有する。この実施形態では、デコンプ本体40は、遠心ウエイト41、デコンプ軸42およびデコンプカム43が一体成形されて形成されるが、遠心ウエイト41、デコンプ軸42およびデコンプカム43のうちの少なくとも１つが別個の部材により構成されて、互いに連動するように組み付けられてもよい。
【００２１】
遠心ウエイト41は、デコンプ軸42の回動中心線Ｌｄを揺動中心線Ｌｗとして、したがってデコンプ軸42をその中心軸として、軸本体21に揺動可能に支持される。図４（ｂ）を併せて参照すると、遠心ウエイト41は、デコンプ軸42の径方向に延びるアーム部41ａと、アーム部41ａよりも厚肉のウエイト本体部41ｂとを有する。
遠心ウエイト41の一部分であるアーム部41ａは、揺動中心線Ｌｗの径方向外方に延びる第１径方向部41ｃと、第１径方向部41ｃの先端から揺動中心線Ｌｗに沿って延びる軸方向部41ｄと、軸方向部41ｄの先端から揺動中心線Ｌｗの径方向外方に延びる第２径方向部41ｅとを有する。第１径方向部41ｃは、開口33内に配置されて、内燃機関Ｅがクランキング状態を脱したときの機関回転速度である設定回転速度（以下、単に「設定回転速度」という。）以下のときに低速側ストッパ34ａに当接し、内燃機関Ｅの始動後に、機関回転速度が設定回転速度を越えるときに高速側ストッパ34ｂに当接する。各ストッパ34ａ，34ｂは、開口33を規定する周縁部34の一部分によりそれぞれ構成される。それゆえ、カム軸Ｃに一体に設けられるカムスプロケット32は、遠心ウエイト41の揺動量を規定する両ストッパ34ａ，34ｂが形成されるストッパ部材でもある。
【００２２】
また、軸方向部41ｄは、軸方向において、第１径方向部41ｃから両軸受部13ａ，13ｂの位置とは反対方向に延びている。このため、第２径方向部41ｅおよびウエイト本体部41ｂは、軸方向において、軸受部13ａに対して両カム22，23とは反対側に配置され、したがって、軸方向において１対の軸受部13ａ，13ｂの外側に配置される。
ウエイト本体部41ｂは、遠心ウエイト41が後述する低速側位置を占めるとき、その大部分がアーム部41ａよりもカム軸Ｃの径方向外方に位置し、遠心ウエイト41が後述する高速側位置を占めるとき、その全体またはほぼ全体がアーム部41ａよりもカム軸Ｃの径方向外方に位置する。
【００２３】
デコンプ軸42は、カム軸Ｃに設けられた保持孔Ｃｅ内に摺動可能に、かつ回動可能に挿入されて保持されて、回転中心線Ｌｃから所定距離だけ偏心した位置に回転中心線Ｌｃに平行な回動中心線Ｌｄを有する。そのために、デコンプ軸42は、軸方向に離隔する１対の被支持部42ａ，42ｂにおいて、カム軸Ｃの１対の支持部Ｃａ，Ｃｂに摺動可能に支持される。１対の支持部Ｃａ，Ｃｂは、軸方向において、ジャーナル部21ｃ，21ｄおよび排気カム23と重なる位置にそれぞれ設けられる。
【００２４】
図１，図２，図５を参照すると、デコンプカム43は、軸本体21に、軸方向においてジャーナル部21ｃと排気カム23との間に設けられた切欠き部21ｅにより形成される空間45で露出するデコンプ軸42の露出部分に設けられる。軸方向において排気カム23の近傍に配置されるデコンプカム43は、デコンプカム43がデコンプ作動位置を占めるとき前記弁機構を作動させてデコンプ操作を行う作動部43ａと、デコンプ操作を行わない解除部43ｂとを有する。作動部43ａは、デコンプ操作時に排気カム23のベース円部23ａのカム面Ｓａよりも径方向外方に突出しない状態で、後述する調整ネジ56に当接して、排気弁10を僅かに開弁する。一方、デコンプ軸42が切り欠かれて形成された解除部43ｂは、調整ネジ56に当接することはない。
【００２５】
制御バネ51の両係止端部51ａ，51ｂは、遠心ウエイト41の軸方向部41ｄおよび規制プレート52の軸方向部52ｂにそれぞれ係止される。係止端部51ｂは、軸方向部52ｂに設けられたスリット54を貫通した状態で係止される。デコンプ軸42の、軸方向において１対の軸受部13ａ，13ｂの外側に配置される軸端部42ｃには、軸方向において軸受部13ａ，13ｂ寄りから順に遠心ウエイト41と、制御バネ51の支持部42ｄと、規制プレート52に係合する係合部42ｅとが設けられる。
【００２６】
そして、遠心ウエイト41は、内燃機関Ｅが停止状態にあるとき、および機関回転速度が設定回転速度以下であるとき、図４（ａ）に実線で示されるように、制御バネ51により付勢されて、第１ストッパ34ａに当接して低速側位置を占め、機関回転速度が設定回転速度を越えると、図４（ａ）に二点鎖線で示されるように、制御バネ51の弾発力に抗して低速側ストッパ34ａから離れて回動し、高速側ストッパ34ｂに当接して高速側位置を占める。
【００２７】
図２〜図４を参照すると、ボルト29によりカムスプロケット32と共に軸端部21ａに結合される規制プレート52は、軸方向においてカムスプロケット32に対して両カム22，23とは反対側で１対の軸受部13ａ，13ｂの外側に配置される。規制プレート52は、ボルト29が挿通されると共にカムスプロケット32に面接触する平板状の取付部52ａと、取付部52ａに連なると共にデコンプ軸42の径方向において軸端部42ｃを挟んで軸方向部41ｄと対向する位置で回動中心線Ｌｄに沿って延びる軸方向部52ｂと、軸方向部52ｂの先端から軸端部42ｃに向かってデコンプ軸42の径方向に延びる規制部52ｃと、取付部52ａに連なると共に扇状または半円状に径方向外方に延びるウエイト部52ｅとを有し、取付部52ａ、軸方向部52ｂ、規制部52ｃおよびウエイト部52ｅが一体成形された単一の部材である。
規制部52ｃは、規制部52ｃに設けられた孔に軸端部42ｃの先端部が貫通した状態で、軸方向において規制部52ｃの両側に配置される止め輪53および係合部42ｅに係合することにより、デコンプ軸42、ひいては遠心ウエイト41を含むデコンプ本体40の軸方向における移動を規制すると共に、カム軸Ｃからのデコンプ本体40の抜止めを行う。
【００２８】
図４，図６を参照すると、ウエイト部52ｅは、遠心ウエイト41に対して、軸方向から見て、低速側位置でのウエイト本体部41ｂと重なる位置で、かつ、高速側位置でのウエイト本体部41ｂの全体、さらには遠心ウエイト41の全体と全く重ならない位置に配置される。
さらに、ウエイト部52ｅは、遠心ウエイト41に対して、遠心ウエイト41が高速側位置を占めるとき、回転中心線Ｌｃを含む平面Ｈ１であって、該平面Ｈ１を境にして、一方側にウエイト本体部41ｂの全体および遠心ウエイト41の全体またはほぼ全体が位置し、他方側にウエイト部52ｅの全体またはほぼ全体が位置するように配置される。そして、高速側位置を占める遠心ウエイト41とウエイト部52ｅとは、径方向において、回転中心線Ｌｃを挟んで対向する位置に配置される。
【００２９】
ウエイト部52ｅは、その外周部の一部に、揺動するウエイト本体部41ｂと干渉しない範囲に、軸方向において、カムスプロケット32または軸受部13ａに対して、ウエイト本体部41ｂよりも遠方まで軸方向に沿って延びる部分円筒状の付加ウエイト部52ｆを有する。この付加ウエイト部52ｆは、高速側位置を占める遠心ウエイト41の、径方向において最も外方に位置する外周部分よりも、径方向内方で回転中心線Ｌｃに近い位置にあり、ウエイト本体部41ｂに対して、径方向において、回転中心線Ｌｃを挟んで対向する位置に配置される。
【００３０】
図１〜図３を参照すると、前記弁機構は、前記燃焼空間を外部に連通させて前記燃焼空間内の圧力を逃がすデコンプ弁としての排気弁10と、デコンプカム43により駆動されて排気弁10（デコンプ弁）を開閉するデコンプカムフォロアまたはデコンプロッカアームとしての排気ロッカアーム25とから構成される。排気ロッカアーム25（デコンプロッカアーム）には、スリッパ25ａの近傍で、スリッパ25ａから軸方向において軸受部13ａに向かって突出する突出部からなる支持部55が設けられる。軸方向において空間45と重なる位置（図２参照）にある支持部55には、デコンプカム43と当接するカム当接部としての調整部材である調整ネジ56が螺合して、かつ位置調整可能に設けられる。調整ネジ56は、その位置を調整することにより、圧縮圧力の低減量を調整して、始動装置の負荷軽減の観点からデコンプ操作時の排気弁10の開度が最適に調整されるように、排気弁10のリフト量を調整するものであり、調整後は、該最適位置にロックナット57により保持される。
【００３１】
図５を併せて参照すると、デコンプカム43と径方向において対向する調整ネジ56において、その先端部に形成されて、デコンプカム43と当接する当接面56ａは、排気カム23のベース円部23ａのカム面Ｓａよりも径方向内方に位置する。これにより、デコンプカム43およびデコンプ軸42を、カム軸Ｃにおいて径方向内方に配置すること、そして遠心ウエイト41の揺動中心線Ｌｗを回転中心線Ｌｃに近づけることが可能になるので、動弁室４内で、カム軸Ｃに取り付けられる遠心ウエイト41を径方向においてコンパクトに配置することができる。
【００３２】
さらに、内燃機関Ｅには、遠心ウエイト41を有するデコンプ本体40に起因して発生する不平衡力ために生じるカム軸Ｃの回転不釣合いを減少させるバランスウエイト60が備えられる。
図１，図２，図６を参照すると、高速側位置を占める遠心ウエイト41によるカム軸Ｃの回転不釣合いを減少させるバランスウエイト60はカム軸Ｃに設けられる。バランスウエイト60は、複数に分割されたウエイト部61，62，63，52ｅ、すなわち、カム軸Ｃの軸本体21に一体成形されて設けられる第１〜第３ウエイト部61〜63と、カム軸Ｃとは別体の部材である規制プレート52に設けられる第４ウエイト部としてのウエイト部52ｅとから構成される。それゆえ、ウエイト部52ｅはカム軸Ｃに取り付けられバランスウエイトである。
【００３３】
第１〜第３ウエイト部61〜63は、吸気カム22および排気カム23と同様に軸方向において隣接する１対のジャーナル部21ｃ，21ｄまたは１対の軸受部13ａ，13ｂの間に配置される内側ウエイト部であり、ウエイト部52ｅは、軸方向においてジャーナル部21ｃまたは軸受部13ａを挟んで両カム22，23とは反対側に配置される外側ウエイト部である。
そして、第１，第２ウエイト部61，62とウエイト部52ｅとは軸方向において互いに離隔しており、第２，第３ウエイト部62，63とウエイト部52ｅとは軸方向において互いに離隔している。一方、第１，第３ウエイト部61，63は、軸方向において重なる部分を有するように配置される。
【００３４】
軸方向において両ジャーナル部21ｃ，21ｄの近傍にそれぞれ隣接して配置される第１，第２ウエイト部61，62は、周方向において、同じまたはほぼ同じ範囲に渡って、かつ径方向において、吸気カム22および排気カム23の最大半径Ｒｉ，Ｒｅおよび各ジャーナル部21ｃ，21ｄの外径を越えない範囲、この実施形態では、該最大半径Ｒｉ，Ｒｅおよび各ジャーナル部21ｃ，21ｄの外径よりも小さい範囲で、軸本体21から径方向外方に突出して設けられる。さらに、回転中心線Ｌｃを含む平面Ｈ２であって、該平面Ｈ２を境にして、一方側に第１，第２ウエイト部61，62が配置され、他方側に高速側位置を占める遠心ウエイト41を含むデコンプ本体40の全体が位置するように配置される。したがって、第１，第２ウエイト部61，62のそれぞれと、高速側位置を占める遠心ウエイト41とは、径方向において、回転中心線Ｌｃを挟んで対向する位置に配置される。
【００３５】
第３ウエイト部63は、その全体が両カム22，23よりも小径であり、排気カム軸方向において切欠き部21ｅおよびデコンプ軸42と重なる位置に配置される。そして、第３ウエイト部63と、カム軸Ｃにおける遠心ウエイト41による不平衡力の作用部位であるデコンプ軸42とは、径方向において、回転中心線Ｌｃを挟んで対向する位置に配置される。これにより、カム軸Ｃにおいて、切欠き部21ｅが設けられている部分の曲げ剛性が高められる。
【００３６】
第１,第３ウエイト部61，63は、軸方向において隣接する排気カム23とジャーナル部21ｃとの間に配置され、第２ウエイト部62は、軸方向において隣接する吸気カム22とジャーナル部21ｄとの間に配置される。それゆえ、カム軸Ｃに一体成形される少なくとも１つのウエイト部61〜63が、軸方向において１対のジャーナル部21ｃ，21ｄの間に、かつ軸方向において隣接する排気カム23とジャーナル部21ｃとの間または吸気カム22とジャーナル部21ｄとの間に配置される。そして、第１，第３ウエイト部61，63と、第２ウエイト部62とは、軸方向において両カム22，23を挟んで両カム22，23の両側に振り分けられて配置される。
さらに、第１，３ウエイト部61，63は、軸方向においてデコンプ本体40、すなわち遠心ウエイト41、デコンプ軸42およびデコンプカム43の少なくともいずれかと重なる位置に設けられるので、カム軸Ｃの曲げ剛性の向上に寄与する。
【００３７】
図４，図５を参照して、デコンプ装置Ｄの動作について説明する。
図４に実線で示されるように、内燃機関Ｅの停止時には、遠心ウエイト41は、制御バネ51に付勢されて低速側ストッパ34ａに当接した低速側位置を占める。そして、内燃機関Ｅが始動装置による始動されてクランク軸が回転駆動されるクランキング状態になると、遠心ウエイト41がカム軸Ｃと共に回転する。このとき、機関回転速度が設定回転速度以下であるとき、遠心ウエイト41に発生する遠心力は小さく、遠心ウエイト41は、制御バネ51に付勢されて、低速側位置を占めて、デコンプカム43を含むデコンプ本体40がデコンプ位置を占める。
【００３８】
この状態で、内燃機関Ｅの圧縮行程時には、図５（ａ）に示されるように、デコンプ位置にあるデコンプカム43の作動部43ａが調整ネジ56に当接して排気ロッカアーム25を駆動し、揺動する排気ロッカアーム25により駆動される排気弁10（図１参照）がデコンプ用のリフト量で開弁するデコンプ操作が行われる。これによって、圧縮行程時に前記燃焼空間内の圧縮圧力が外部に逃げて低減される。なお、図５（ａ）では、排気カム23のベース円部23ａに当接していた排気ロッカアーム25が二点鎖線で示されている。
【００３９】
機関回転速度が前記設定回転速度を越えると、遠心ウエイト41に発生する遠心力が制御バネ51の弾発力に打ち勝って、遠心ウエイト41は、図４おいて反時計方向に回動し、図４，図５（ｂ）に二点鎖線で示されるように高速側ストッパ34ｂに当接した状態で回動が停止して、高速側位置を占める。遠心ウエイト41が低速側位置から高速側位置に移動するまでの過程で、遠心ウエイト41の駆動力により駆動されるデコンプ軸42と、デコンプ軸42を介して伝達される遠心ウエイト41の駆動力により駆動されるデコンプカム43が、遠心ウエイト41と一体に回動して、デコンプカム43を含むデコンプ本体40が、図５（ｂ）に示されるデコンプ解除位置を占める。この状態では、圧縮行程時にデコンプカム43により排気ロッカアーム25が駆動されることがなく、したがって排気弁10が開弁することがない。
【００４０】
また、内燃機関Ｅの運転終了時に、機関回転速度が設定回転速度を経た後に内燃機関Ｅが停止するときには、前述とは逆の動作が行われて、遠心ウエイト41が高速側位置から低速側位置まで回動し、デコンプカム43を含むデコンプ本体40がデコンプ位置を占める。
【００４１】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関Ｅのデコンプ装置Ｄは、動弁装置20のカム軸Ｃに揺動可能に支持される遠心ウエイト41と、カム軸Ｃの回転速度に応じて発生する遠心力の作用で揺動する遠心ウエイト41により駆動されるデコンプ軸42およびデコンプカム43とを備え、カム軸Ｃには、内燃機関Ｅの始動後に高速側位置を占める遠心ウエイト41によるカム軸Ｃの回転不釣合いを減少させるバランスウエイト60が設けられることにより、内燃機関Ｅの始動後にデコンプ装置Ｄの遠心ウエイト41に起因して発生するカム軸Ｃの回転不釣合いがバランスウエイト60により減少するので、カム軸Ｃの振れ回りや振動の発生が抑制されて、吸気カム22による吸気弁９および排気カム23による吸気弁９および排気弁10の開閉精度が向上する。
【００４２】
バランスウエイト60は、カム軸Ｃの軸方向において互いに離隔する複数のウエイト部61〜63，52ｅから構成されることにより、バランスウエイト60を構成する複数のウエイト部が軸方向に分散して配置されるので、各ウエイト部61〜63，52ｅが径方向において小型化されて、バランスウエイト60が設けられたカム軸Ｃが径方向において小型化される。
【００４３】
カム軸Ｃを回転可能に支持する１対の軸受部13ａ，13ｂは、それぞれシリンダヘッド２に一体成形されると共にカム軸Ｃのジャーナル部21ｃ，21ｄが挿入される軸受孔14ａ，14ｂを形成し、カム軸Ｃに一体成形されるすべてのウエイト部61〜63は、軸方向において１対のジャーナル部21ｃ，21ｄの間に、かつ軸方向において隣接する排気カム23とジャーナル部21ｃまたは軸方向において隣接する吸気カム22とジャーナル部21ｄとの間に配置されることにより、カム軸Ｃに一体成形されるウエイト部61〜63が設けられたカム軸Ｃが、シリンダヘッド２に一体成形された１対の軸受部13ａ，13ｂに軸受孔14ａを利用して挿入されてシリンダヘッド２に支持されるので、バランスウエイト60が設けられたカム軸Ｃが径方向において小型化され、しかもボルトにより結合される分割式の軸受部を使用する必要がないので、軸受部13ａ，13ｂが径方向において小型化され、ひいては径方向においてシリンダヘッド２、または動弁室４を形成するシリンダヘッド２およびヘッドカバー３が径方向において小型化される。そのうえ、カム軸Ｃに一体成形されるウエイト部61〜63のそれぞれが排気カム23とジャーナル部21ｃとの間に形成される軸方向におけるスペースまたは吸気カム22とジャーナル部21ｄとの間に形成される軸方向におけるスペースを利用して配置されるので、バランスウエイト60が設けられたカム軸Ｃが軸方向において小型化される。
【００４４】
デコンプ装置Ｄは、カム軸Ｃに設けられて軸方向における遠心ウエイト41の移動を規制する規制プレート52を備え、規制プレート52はバランスウエイト60を構成するウエイト部52ｅを有することにより、デコンプ装置Ｄの構成部材である規制プレート52を利用してウエイト部52ｅが形成されるので、バランスウエイト60を構成するための新たな部材を設ける必要がない。そのうえ、カム軸Ｃに設けられるウエイト部52ｅ以外の他のウエイト部である第１〜第３ウエイト部61〜63を径方向においてさらに小型化できるので、径方向におけるカム軸Ｃまたはシリンダヘッド２の小型化に寄与する。さらに、ウエイト部52ｅが該ウエイト部52ｅと一体成形された付加ウエイト部52ｆを有することにより、第１〜第３ウエイト部61〜63を一層小型化することができ、さらにウエイト部52ｅ自体も径方向において小型化できる。
【００４５】
デコンプ装置Ｄは、排気ロッカアーム25に位置調整可能に設けられると共にデコンプカム43に当接する調整ネジ56を備え、調整ネジ56の位置によりデコンプカム43による排気弁10のデコンプ用のリフト量が調整されることにより、排気ロッカアーム25に対する調整ネジ56の位置を径方向において調整することで、圧縮圧力の低減量を調整することができるので、異なる機種の内燃機関Ｅに対してデコンプ装置Ｄの共通化が可能になって、コスト削減に寄与する。しかも、調整ネジ56はデコンプカム43に当接するため、デコンプカム43と調整ネジ56との間に他の部材を介在させる必要がないので、調整ネジ56を備えるデコンプ装置Ｄの構造が簡素化される。
【００４６】
調整ネジ56の、デコンプカム43との当接面56ａは、カム軸Ｃの径方向において排気カム23のベース円部23ａのカム面よりも内方に位置することにより、当接面56ａが、排気カム23のベース円部23ａのカム面Ｓａと同じ位置にある場合よりも、デコンプカム43およびデコンプ軸42（または回動中心線Ｌｄ）の位置を、さらには遠心ウエイト41の揺動中心線Ｌｗの位置を、径方向においてカム軸Ｃの回転中心線Ｌｃに近づけて配置することができるので、径方向におけるカム軸Ｃまたはシリンダヘッド２の小型化または動弁室４を形成するシリンダヘッド２およびヘッドカバー３の小型化に寄与する。
【００４７】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
内燃機関は、２以上のシリンダを備える多気筒内燃機関であってもよい。カム軸Ｃの軸受部が３以上設けられる場合、軸方向において隣接する１対の隣接軸受部が、すべての軸受部または一部の軸受部により構成されてもよい。
複数のウエイト部61〜63は、すべてカム軸Ｃに一体成形されたが、それらウエイト部61〜63の少なくとも１つは、カム軸Ｃとは別個の部材により構成されてもよい。
デコンプカムは、プランジャまたはピンにより構成されてもよい。
デコンプカムが当接する前記カム当接部は、調整ネジ56以外に、前記カム当接部の、デコンプカムとの当接面の位置が変更可能な調整部材により構成されてもよく、さらには該当接面の位置が調整不能な部材、例えば排気ロッカアーム25に一体成形された突出部により構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明が適用されたデコンプ装置を備える内燃機関の、カム軸の回転中心線に直交する平面での断面図であり、図３の概略Ｉ−Ｉ線、およびカム軸に関して図２の概略Ｉ−Ｉ線での断面図である。
【図２】図１の内燃機関のカム軸に関して図４の概略ＩＩａ−ＩＩａ線断面図であり、デコンプ本体および規制プレートに関して図４の概略ＩＩｂ−ＩＩｂ線断面図である。
【図３】内燃機関のヘッドカバーが外された状態での図１のＩＩＩ矢視図であり、一部が断面で示される。
【図４】（ａ）は、図２のＩＶａ矢視での要部の図であり、（ｂ）は、デコンプ本体の図２のＩＶｂ矢視図である。
【図５】圧縮行程時の図１と同様の要部の図であり、（ａ）は、デコンプカムがデコンプ位置にあってロッカアームが駆動されて揺動したときの様子を示し、（ｂ）は、デコンプカムがデコンプ解除位置にあるときの様子を示す。
【図６】（ａ）は、図２のＶＩａ矢視でのカム軸の側面図であり、（ｂ）は、図２のＶＩｂ矢視でのカム軸の側面図であり、いずれにも高速側位置を占めるデコンプ本体が示されている。
【符号の説明】
【００４９】
２…シリンダヘッド、10…排気弁、13ａ，13ｂ…軸受部、20…動弁装置、23…排気カム、25…排気ロッカアーム、40…デコンプ本体、41…遠心ウエイト、42…デコンプ軸、43…デコンプカム、52ｅ…ウエイト部、56…調整ネジ、60…バランスウエイト、61〜63…ウエイト部、
Ｅ…内燃機関、Ｃ…カム軸、Ｌｃ…回転中心線、Ｄ…デコンプ装置。
【図１】
2008128171.tif 000003
【図２】
2008128171.tif 000004
【図３】
2008128171.tif 000005
【図４】
2008128171.tif 000006
【図５】
2008128171.tif 000007
【図６】
2008128171.tif 000008