(57)【要約】【課題】バルブスプリングの反力によるデコンプ解除を防止したデコンプ装置を提供する。【解決手段】排気バルブ１０を開弁させる排気カム２１を有するカムシャフト２０と、排気バルブを一時的に開弁させるデコンプ位置とデコンプ解除位置との間で回動するリリースシャフト４０と、カムシャフトの回転速度増加に応じて回動するウェイト５０と、ウェイトの回動に応じてリリースシャフトをデコンプ位置からデコンプ解除位置へ移動させるカム機構４２，５４とを有するデコンプ装置を、カム機構のカム部５４におけるリリースシャフトがデコンプ位置にあるときのカムフォロワ部４２の案内方向を、リリースシャフトに対してデコンプ位置からデコンプ解除位置側へ回動するモーメントが作用した際に、ウェイトを外径側へ揺動させるモーメントが実質的に発生しない方向に設定した構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ポートを開閉する排気バルブと、
前記排気バルブを開弁させる排気カムを有するカムシャフトと、
前記カムシャフトの回転中心軸と平行な軸回りに前記カムシャフトに対して回動可能とされ、圧縮行程において前記排気バルブを一時的に開弁させるデコンプ位置と、前記排気バルブの開弁を行わないデコンプ解除位置との間で回動するリリースシャフトと、
前記カムシャフトの回転中心軸に対して偏心した軸回りに揺動可能に取り付けられ前記カムシャフトの回転速度増加に応じて遠心力により外径側に回動するウェイトと、
前記ウェイトを内径側に付勢する付勢手段と、
前記ウェイトと前記リリースシャフトとの一方に設けられたカム部及び他方に設けられたカムフォロワ部を有し、前記ウェイトの外径側への回動に応じて前記リリースシャフトを前記デコンプ位置から前記デコンプ解除位置へ移動させるカム機構と
を有するデコンプ装置であって、
前記カム機構の前記カム部における前記リリースシャフトが前記デコンプ位置にあるときの前記カムフォロワ部の案内方向を、前記リリースシャフトに対して前記デコンプ位置から前記デコンプ解除位置側へ回動するモーメントが作用した際に、前記ウェイトを外径側へ揺動させるモーメントが実質的に発生しない方向に設定したこと
を特徴とするデコンプ装置。
【請求項２】
前記カム機構の前記カム部における前記リリースシャフトが前記デコンプ位置にあるときの前記カムフォロワ部の案内方向を、前記カムフォロワ部と前記ウェイトが揺動する軸とを結んだ直線に対して実質的に直交する方向に設定したこと
を特徴とする請求項１に記載のデコンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４ストロークエンジンに設けられるデコンプ装置に関し、特にバルブスプリングの反力によるデコンプ解除を防止したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的小型のスタータモータや、手動のリコイルスタータ等によって始動を行う４ストロークエンジンにおいては、始動時に圧縮行程で排気バルブを一時的に開弁させることによって筒内圧力を低減し、クランキングに要するトルクを低減するデコンプ装置が設けられる。
デコンプ装置は、設定以下の回転数においてのみ排気側バルブリフタを押圧して排気バルブを開弁させるため、回転数増加時に遠心力によってデコンプを解除するウェイト及び低回転時にウェイトを初期位置に戻すスプリング等を有して構成されている。
【０００３】
このようなデコンプ装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、遠心力によるウェイトの揺動を利用してデコンプ回動子を回転させるカム機構を設けることが記載されている。
また、特許文献２には、カムスプロケットに揺動可能に取り付けられたデコンプアームに設けられたピンを、デコンプカム軸に形成された係合溝に係合させてデコンプカム軸の駆動を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０２２６９２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４９３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デコンプ装置において排気バルブリフタを押圧する部材（リリースシャフト・デコンプカム）には、排気バルブの開弁時に、バルブリフタを介してバルブスプリングの反力が入力される。
従来のデコンプ装置においては、排気バルブリフタからの反力によってリリースシャフトがデコンプ解除側へ回動し、実際には設定回転数に達していないにも関わらずデコンプが解除されてしまう場合があった。
特に、リリースシャフトが排気カムシャフトの回転に対して逆回転する時においては、デコンプカムと排気バルブリフタとの摺動箇所の摩擦力もリリースシャフトをデコンプ解除側へ回動させるモーメントを発生させることから、バルブスプリング反力の影響をより受けやすくなる。
このため、従来のデコンプ装置においては、デコンプが必要な領域において確実に作動させることが困難であった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、バルブスプリングの反力によるデコンプ解除を防止したデコンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの排気ポートを開閉する排気バルブと、前記排気バルブを開弁させる排気カムを有するカムシャフトと、前記カムシャフトの回転中心軸と平行な軸回りに前記カムシャフトに対して回動可能とされ、圧縮行程において前記排気バルブを一時的に開弁させるデコンプ位置と、前記排気バルブの開弁を行わないデコンプ解除位置との間で回動するリリースシャフトと、前記カムシャフトの回転中心軸に対して偏心した軸回りに揺動可能に取り付けられ前記カムシャフトの回転速度増加に応じて遠心力により外径側に回動するウェイトと、前記ウェイトを内径側に付勢する付勢手段と、前記ウェイトと前記リリースシャフトとの一方に設けられたカム部及び他方に設けられたカムフォロワ部を有し、前記ウェイトの外径側への回動に応じて前記リリースシャフトを前記デコンプ位置から前記デコンプ解除位置へ移動させるカム機構とを有するデコンプ装置であって、前記カム機構の前記カム部における前記リリースシャフトが前記デコンプ位置にあるときの前記カムフォロワ部の案内方向を、前記リリースシャフトに対して前記デコンプ位置から前記デコンプ解除位置側へ回動するモーメントが作用した際に、前記ウェイトを外径側へ揺動させるモーメントが実質的に発生しない方向に設定したことを特徴とするデコンプ装置である。
これによれば、リリースシャフトがバルブスプリングの反力を受けてデコンプ位置からデコンプ解除位置へ回動する方向のモーメントが発生した際に、これに起因してウェイトが外径側へ揺動することがないため、バルブスプリング反力によるデコンプ解除を防止して、デコンプが必要な回転数の領域において確実にデコンプ装置を作動させることができる。
特に、バルブスプリング反力の影響をより受けやすくなるリリースシャフトの逆回転時においても確実にデコンプ状態を維持させることができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記カム機構の前記カム部における前記リリースシャフトが前記デコンプ位置にあるときの前記カムフォロワ部の案内方向を、前記カムフォロワ部と前記ウェイトが揺動する軸とを結んだ直線に対して実質的に直交する方向に設定したことを特徴とする請求項１に記載のデコンプ装置である。
これによれば、上述した効果をより確実に得ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、バルブスプリングの反力によるデコンプ解除を防止したデコンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用したデコンプ装置の実施例の構成を示す図であって、図１（ａ）はデコンプ装置を有する排気カムシャフトの断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すリリースシャフトのｂ−ｂ部矢視拡大断面図である。
【図２】図１のデコンプ装置を排気カムシャフトの軸方向から見た図であって、デコンプ状態（低回転時）を示す図である。
【図３】図１のデコンプ装置を排気カムシャフトの軸方向から見た図であって、デコンプ解除状態（高回転時）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、バルブスプリングの反力によるデコンプ解除を防止したデコンプ装置を提供する課題を、バルブリフタから受ける反力によってリリースシャフトがデコンプ位置からデコンプ解除位置へ回動するモーメントが発生した際に、ウェイトを外径側へ回動させるモーメントが発生しないようデコンプ状態におけるカム溝の方向を設定することによって解決した。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明を適用したデコンプ装置の実施例について説明する。
実施例のデコンプ装置は、例えば、ＡＴＶ等の車両に走行用動力源として搭載される４ストロークＤＯＨＣ４バルブ単気筒のガソリンエンジンに設けられるものである。
図１は、実施例のデコンプ装置の構成を示す図である。
図１（ａ）は、実施例のデコンプ装置を有する排気カムシャフトを中心軸を含む平面で切って見た断面図である。
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すリリースシャフトのｂ−ｂ部矢視拡大断面図である。
図２、図３は、図１のデコンプ装置を排気カムシャフトの軸方向から見た図であって、デコンプ状態（低回転時）及びデコンプ解除状態（高回転時）をそれぞれ示す図である。
【００１２】
デコンプ装置１は、排気バルブ１０、排気カムシャフト２０、カムスプロケット３０、リリースシャフト４０、フライウェイト５０等を有して構成されている。
【００１３】
排気バルブ１０は、エンジンの燃焼室から排ガスを排出する図示しない排気ポートを、所定のバルブタイミングで開閉するものである。
排気バルブ１０は、円柱状（軸状）のステム部、及び、ステム部の燃焼室側（図１における下方側）の端部に設けられた傘状の弁体を有する。
実施例においては、エンジンは気筒あたり吸気２弁、排気２弁を有する４バルブエンジンであり、排気バルブ１０は、平行して２本が設けられている。
【００１４】
各排気バルブ１０の排気カムシャフト２０側の端部には、バルブリフタ１１がそれぞれ設けられている。
バルブリフタ１１は、排気カムシャフト２０のカム２１等によって押圧される円盤状の端面部、及び、端面部の外周縁部から燃焼室側に延在する円筒状の側面部を有し、燃焼室側が開口したカップ状に形成されている。
【００１５】
排気バルブ１０は、図示しないバルブスプリングによって閉弁側（図１における上方側）へ付勢されており、排気カム２１又はリリースシャフト４０のデコンプカム部４３によってバルブリフタ１１が図１における下方へ押圧された際に、燃焼室側へ変位し、開弁するようになっている。
【００１６】
排気カムシャフト２０は、図示しないシリンダヘッドに設けられ、エンジンの出力軸である図示しないクランクシャフトと平行な回転中心軸回りに回転する回転軸である。
排気カムシャフト２０は、図示しない吸気カムシャフトと平行に配置され、クランクシャフトの１／２の回転速度で同期して回転する。
【００１７】
排気カムシャフト２０は、排気カム２１、軸受２２、リリースシャフト保持部２３等を有して構成されている。
排気カム２１は、排気カムシャフト２０が所定の角度位置範囲にあるときに、バルブリフタ１１の端面を押圧して排気バルブ１０を開弁させるものである。
排気カム２１は、主にエンジンの排気行程において排気バルブ１０を開弁させる。
排気カム２１における排気バルブ１０を開弁させない領域の外周面は、所定のベース円に沿った円筒外面状に形成されている。
排気カム２１は、各排気バルブ１０に対応して、軸方向に離間した２箇所に、実質的に同一のカムプロファイルのものが一対形成されている。
【００１８】
軸受２２は、排気カムシャフト２０のカムスプロケット３０側の端部近傍を回転可能に支持するものである。
軸受２２として、例えば、単列深溝玉軸受などの転がり軸受を用いることが可能である。
【００１９】
リリースシャフト保持部２３は、リリースシャフト４０が挿入され保持される部分である。
リリースシャフト保持部２３は、排気カムシャフト２０の軸方向に沿ってカムスプロケット３０側の端部から、カムスプロケット３０側の排気カム２１の近傍まで延在している。
リリースシャフト保持部２３は、排気カムシャフト２０の周上において、エンジンの吸気行程でバルブリフタ１１と対向する領域（角度位置範囲）に形成されている。
リリースシャフト保持部２３は、排気カム２１側の端部近傍においては、リリースシャフト４０のデコンプカム部４３が露出するよう排気カムシャフト２０の外周面を凹ませた溝状に形成され、その他の領域においては、リリースシャフト４０が挿入される貫通穴状に形成されている。
【００２０】
カムスプロケット３０は、排気カムシャフト２０の端部に固定され、図示しないタイミングチェーンが巻き掛けられる円盤状の部材である。
カムスプロケット３０は、中央部に形成された開口に排気カムシャフト２０の端部が挿入され、相対回転しないよう固定される。
カムスプロケット３０は、排気カム２１に対して、軸受２２を挟んだ反対側に取り付けられている。
【００２１】
リリースシャフト４０は、排気カムシャフト２０のリリースシャフト保持部２３に埋設され、デコンプ装置の作動時に、圧縮行程において排気バルブ１０を一時的に開弁させてデコンプを行うデコンプカム軸である。
リリースシャフト４０は、ほぼ円柱状（軸状）に形成され、排気カムシャフト２０と平行に配置されている。
リリースシャフト４０のカムスプロケット３０側の端部は、カムスプロケット３０に形成された開口に挿入されている。
【００２２】
リリースシャフト４０のカムスプロケット３０側の端部には、外径側に鍔状に張り出したフランジ部４１が形成されている。
フランジ部４１は、カムスプロケット３０の排気カム２１側とは反対側の面部に対向して配置されている。
リリースシャフト４０は、カムスプロケット３０における排気カム２１側とは反対側から挿入され、フランジ部４１とカムスプロケット３０の表面部が摺動可能に当接した状態で配置される。
リリースシャフト４０は、その中心軸回りに、カムスプロケット３０に対して相対回転可能となっている。
【００２３】
フランジ部４１は、フライウェイト５０と対向する面部から突出した円柱軸状のピン４２を有する。
ピン４２は、フライウェイト５０のカム溝５４と協働して、フライウェイト５０の揺動と連動して、リリースシャフト４０を回動させるカム機構を構成する。
ピン４２は、リリースシャフト４０の中心軸に対して偏心して配置されている。
【００２４】
リリースシャフト４０のフランジ４１側とは反対側の端部は、排気カム２１に隣接して配置されるとともに、軸方向から見た断面形状がほぼＤ字状となるように平面部４３ａ（図１（ｂ）参照）が形成されたデコンプカム部４３が形成されている。
デコンプカム部４３は、デコンプ装置１の作動時においては、吸気行程において一方の（カムスプロケット３０に近い側の）排気バルブ１０のバルブリフタ１１を押圧し、この排気バルブ１０を一時的に開弁させ、デコンプを行うものである。
また、デコンプカム部４３は、デコンプ装置１の解除時においては、Ｄ字状にカットされた平面部４３ａが排気カム２１のベース円よりも内径側でバルブリフタ１１側に面することによって、排気カムシャフト２０の回転時にバルブリフタ１１と干渉しないようになっている。
【００２５】
フライウェイト５０は、カムスプロケット３０に設けられたピボット５１回りに、デコンプ位置からデコンプ解除位置までの所定の範囲内で回動（揺動）可能に取り付けられた錘である。
フライウェイト５０は、スプリング５２の付勢力によって、排気カムシャフト２０の停止時及び低速回転時には、ピボット５１側とは反対側の端部が、揺動可能範囲内において最も内径側へ変位した状態（デコンプ位置）となっており、ここから排気カムシャフト２０の回転速度増加に伴い、慣性力（遠心力）がスプリング５２の付勢力に打ち勝って外径側（デコンプ解除位置）へ揺動するように構成されている。
【００２６】
フライウェイト（デコンプウェイト）５０は、例えば鋼などの金属板によって、カムスプロケット３０と間隔を隔てて対向して配置される平板状のプレートとして形成されている。
フライウェイト５０は、デコンプ位置からデコンプ解除位置までの全ての範囲において、その重心位置が排気カムシャフト２０の回転中心軸に対して偏心するように形状及び配置を設定されている。
例えば、フライウェイト５０は、排気カムシャフト２０の軸方向から見た平面形状が、排気カムシャフト２０の回転中心軸側に凹となるＣ字状に湾曲して形成されている。
【００２７】
ピボット５１は、カムスプロケット３０に対してフライウェイト５０が揺動可能に支持される中心軸となる部分である。
ピボット５１は、カムスプロケット３０に固定されるピン状に形成されている。
フライウェイト５０は、ピボット５１側の端部に形成された開口にピボット５１の軸状部を挿入されることによって、ピボット５１の中心軸を中心としてカムスプロケット３０に対して揺動可能となっている。
ピボット５１は、カムスプロケット３０の外周縁部近傍に配置されている。
【００２８】
スプリング５２は、フライウェイト５０を、デコンプ位置側（排気カムシャフト２０の内径側）へ付勢するバネ要素である。
スプリング５２として、例えば、引張コイルバネを用いることができる。
スプリング５２は、排気カムシャフト２０の回転速度低下時に、フライウェイト５０をデコンプ位置側へ引き戻す機能を有する。
【００２９】
フライウェイト５０は、さらに、ストッパ５３、カム溝５４を有する。
ストッパ５３は、フライウェイト５０の揺動範囲を規制するものである。
ストッパ５３は、例えば、フライウェイト５０の端部に、ピボット５１を中心とする円弧にほぼ沿って形成された凹部５３ａに、カムスプロケット３０から突出するピン５３ｂを係合させることによって構成されている。
ピン５３ｂは、デコンプ位置、デコンプ解除位置において、凹部の両端部とそれぞれ当接し、それ以上の回動を規制するようになっている。
【００３０】
カム溝５４は、リリースシャフト４０のピン４２と共働してカム機構を形成し、フライウェイト５０の排気カムシャフト２０外径側への揺動と連動して、リリースシャフト４０をその中心軸回りに回動させ、リリースシャフト４０のデコンプカム部４３がバルブリフタ１１と干渉し、周期的にバルブリフタ１１を押圧するデコンプ状態から、デコンプカム部４３のＤカット面部がバルブリフタ１１側に面し、リリースシャフト４０がバルブリフタ１１と実質的に干渉しないデコンプ解除状態へ推移させるものである。
【００３１】
図２、図３に示すように、カム溝５４は、デコンプ状態においてはピボット５１を中心とする円弧にほぼ沿って延在し、デコンプ解除状態側へ近づくにつれてピボット５１から遠ざかるように、ピボット側が凸となるアーチ状に湾曲して形成されている。
図２に示すデコンプ状態においては、フライウェイト５０の揺動中心軸方向から見たときに、カム溝５４がピン４２と当接する箇所の延在方向は、ピボット５１の中心軸とピン４２の中心軸とを結んだ直線と直交するように配置されている。
カム溝５４は、フライウェイト５０の外径側への揺動と連動して、ピン４２と当接する箇所のピボット５１からの距離が増加する。
このとき、ピン４２は、図２における下方へ押圧され、リリースシャフト４０は図２における反時計方向に回動し、デコンプ状態からデコンプ解除状態へ推移する。
【００３２】
このような構成によって、エンジンの始動時（低回転時）には、リリースシャフト４０のデコンプカム部４３は、圧縮行程において排気バルブ１０を開弁させるデコンプを行うとともに、エンジンの始動が完了して回転速度が増加すると、フライウェイト５０が遠心力によって排気カムシャフト２０の外径側へ揺動し、これと連動してリリースシャフト４０が実質的に排気バルブ１０と干渉しないデコンプ解除状態となる。
【００３３】
ここで、デコンプ状態においては、デコンプカム部４３がバルブリフタ１１を押圧する際には、デコンプカム部４３に対してもバルブリフタ１１からのバルブスプリング反力が入力される。
このとき、リリースシャフト４０には、図２における反時計回り方向へ回動するモーメントが発生する。このようなモーメントは、リリースシャフト４０の逆回転時にはさらに大きくなる。
しかし、カム溝５４のピン４２との接触箇所は、フライウェイト５０の揺動方向に沿って配置されていることから、ピン４２からカム溝５４へ力が伝達されたとしても、カム機構がフライウェイト５０を外径側へ振り出す方向へ揺動させるモーメントを発生させることはなく、リリースシャフト４０の回動が防止される。
このため、バルブリフタ１１からリリースシャフト４０への入力によってデコンプ状態が解除されることはなく、エンジンの回転速度増加によってフライウェイト５０が遠心力により揺動するまではデコンプ状態が確実に維持される。
【００３４】
以上説明したように、本実施例によれば、バルブスプリングの反力によるデコンプ解除を防止したデコンプ装置を提供することができる。
【００３５】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）デコンプ装置の構成は、上述した実施例に限定されることなく、適宜変更することが可能である。例えば、エンジンの用途、シリンダレイアウト、動弁駆動系の構成などは適宜変更することが可能である。
（２）実施例のデコンプ装置においては、フライウェイト側にカム溝を形成し、リリースシャフト側にカムフォロワであるピンを形成しているが、これとは逆にフライウェイト側にカムフォロワを形成し、リリースシャフト側にカム部を形成してもよい。
（３）実施例のデコンプ装置においては、フライウェイトをカムスプロケットに対して揺動可能に取り付けているが、カムスプロケット以外の部材であってカムシャフトに対して固定されたものに取り付けてもよい。
例えば円盤状に形成されたプレートをカムシャフトに取り付け、このプレートに対してフライウェイトを取り付けてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    デコンプ装置                    １０    排気バルブ
１１    バルブリフタ                    ２０    排気カムシャフト
２１    排気カム                        ２２    軸受
２３    リリースシャフト保持部          ３０    カムスプロケット
４０    リリースシャフト                ４１    フランジ部
４２    ピン                            ４３    デコンプカム部
４３ａ  平面部
５０    フライウェイト                  ５１    ピボット
５２    スプリング                      ５３    ストッパ
５３ａ  凹部                            ５３ｂ  ピン
５４    カム溝
【図１】
2016145537.tif 000003
【図２】
2016145537.tif 000004
【図３】
2016145537.tif 000005