JPH0244006Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、始動時にカムシヤフトに設けられた
補助カムの作動によつて吸気弁又は排気弁を圧縮
行程に開閉する内燃機関の減圧装置に関する。

（従来の技術） エンジン始動時に、シリンダ内の圧縮圧力を軽
減してエンジンの始動性を向上させる減圧装置と
して、例えば、実開昭56−127806号公報のものが
ある。これは、吸気弁又は排気弁を、通常のカム
による正規の開閉動作とは別に、始動時に、圧縮
行程時のある期間のみ開き、所定の回転速度にな
ると弁の開閉は行われない構造である。

（考案が解決しようとする課題） ところが、この装置では、弁の閉弁時期を遅く
設定すると、エンジン始動時の始動引張力は軽く
なるが、圧縮圧力が不十分で着火が困難になると
いう問題があつた。また、弁の閉弁時期を早く設
定すると、着火性は良くなるが、エンジン始動開
始時のエンジン最高回転速度近傍で、急に始動引
張力が大きくなるという問題があつた。

本考案はかかる点に鑑み、簡単な構造でかつ確
実な作動でもつて、エンジン始動開始時の減圧を
行つて始動時のロープ引張力を軽減するととも
に、エンジン始動開始時から通常運転時への移行
期においては良好な着火が行われ、通常運転時の
運転性を損なうことなく、総合的な始動性を向上
させるようにした内燃機関の減圧装置を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案の解決手段
は、カムシヤフトに設けられ、かつ一側面に該カ
ムシヤフトの軸心に直交する平面に対して傾斜し
た案内斜面が形成され、外周のカム面が吸気弁又
は排気弁へカム力を伝達するカム力伝達部に当接
して該吸気弁又は排気弁を正規の行程で開閉する
主カムを備えるとともに、上記カムシヤフトに上
記主カムの案内斜面と対向して回転可能にかつ摺
動可能に嵌合され、該案内斜面と対向する側の側
面に該カムシヤフトの軸心に直交する平面に対し
て傾斜し該案内斜面に摺接する摺動斜面が形成さ
れ、外周のカム面が上記カム力伝達部に当接して
上記吸気弁又は排気弁を圧縮行程時に開閉する補
助カムを備える。また、該補助カムをその摺動斜
面が上記主カムの案内斜面に当接するように押圧
するスプリングと、上記カムシヤフトに設けられ
該カムシヤフトと一体に回転する支持体とを備え
る。さらに、該支持体に回転可能に枢支され、該
枢支点より一端側に上記補助カムに係合するレバ
ー部を有するとともに他端側に上記カムシヤフト
の回転に伴う遠心力でカムシヤフトの回転中心か
ら遠ざかる方向に回動するウエイト部を有し、始
動時カムシヤフトの回転の上昇に応じて上記補助
カムを該補助カムによる吸気弁又は排気弁の閉弁
時期が早まる方向に回転せしめるとともに補助カ
ムを上記カム力伝達部との当接が解除されるよう
上記摺動斜面の案内斜面に対する回転摺接により
主カムより離反する方向に移動せしめる遠心アー
ムを備える。また、該遠心アームをそのウエイト
部がカムシヤフトの回転中心に近付く方向に付勢
するスプリングを備えたものとする。

（作用） このことにより、本考案では、始動時、補助カ
ムによる吸気弁もしくは排気弁の閉弁時期がエン
ジン回転の上昇に伴う遠心力の増大に比例して早
められ、内燃機関の圧縮行程におけるシリンダ内
圧力がスタータによるエンジン回転数の上昇に比
例して高められる。そして、始動後の通常運転時
には補助カムのカム力伝達部との当接が解除され
て該補助カムによる弁の開閉停止が確実に行われ
ることになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例につき図面に沿つて説明
する。

第１図及び第２図はカムシヤフトに設けられた
補助カムの動作によつて吸気弁または排気弁を圧
縮行程時に開閉する４サイクルエンジンの減圧装
置を示す。尚、該エンジンは、図示はしないが、
リコイルスタータによつて始動されるものであ
る。

第１図において、１は吸気弁２（第２図）に連
結され該吸気弁２にカム力を伝達するカム力伝達
部としてのタペツト、３はカムシヤフト、４はカ
ムシヤフト３に設けられ吸気弁２を正規の吸気行
程時に開閉するための主カム、５はカムシヤフト
３に設けられた歯車で、主カム４と歯車５とはカ
ムシヤフト３とともに同行回転される。

前記主カム４と歯車５との間のカムシヤフト３
に補助カム６が回転可能にかつ摺動可能に嵌合さ
れ、該補助カムと歯車５との間にスプリング７
（第２図）が介在されている。

前記主カム４の前記補助カム６に対向する一側
面は、カムシヤフト３の軸心に直交する平面に対
し若干傾斜した案内斜面４ａに形成され、補助カ
ム６の前記主カム４に対向する一側面は、カムシ
ヤフト３の軸心に直交する平面に対し若干傾斜し
た摺動斜面６ａに形成されている。この補助カム
６の摺動斜面６ａは主カム４の案内斜面４ａに摺
接されている。また、補助カム６はカムシヤフト
３の軸心方向に進退可能に設けられ、該補助カム
６がタペツト１の下方から退出可能に、つまりタ
ペツト１との当接が解除できるようになされてい
る。さらに、補助カム６と主カム４との相対位置
は、エンジン停止時においては、第１図に示すよ
うに、主カム４に対して補助カム６が約90度位相
が遅れるように配されている。

遠心アーム１０は、レバー部１０ａとウエイト
部１０ｂとで略く字形に形成されたもので、屈曲
部が支軸８によつて歯車５の側面５ａに枢支され
ている。レバー部１０ａはカムシヤフト３の軸心
方向に突出され、その先端部１０ｃが前記補助カ
ム６の周部に設けられた係合凹部６ｂ内に挿入係
合されている。ウエイト部１０ｂは歯車５の外周
に沿う円弧形状に形成されている。また、遠心ア
ーム１０のレバー部１０ａと歯車５の側面５ａに
設けられた係止軸１１との間にはスプリング１２
が張設されている。このスプリング１２によつ
て、遠心アーム１０のウエイト部１０ｂが常にカ
ムシヤフト３の中心方向に付勢されている。

なお、遠心アーム１０のレバー部１０ａは、歯
車５の側面５ａに設けられた規制ピン１３ａ，１
３ｂで回動範囲が規制されている。図中の記号Ｒ
はカムシヤフト３の回転方向、記号ｔは主カム４
とタペツト１とのクリアランス、記号Ｌはこのク
リアランスｔ分を含んだ主カム４のベースサーク
ルである。

次に、上記構成の減圧装置の動作を第３図を参
照して説明する。なお、第３図は圧縮圧力とエン
ジン回転速度との関係を示している。

エンジン始動開始時のエンジン回転速度（第３
図において範囲Ａ）では、スプリング１２の付勢
力が遠心アーム１０のウエイト部１０ｂに働く遠
心力に打ち勝ち、補助カム６は、主カム４に対し
て位相が約90度遅れる位置（第１図の位置関係）
を保つて主カム４と同行回転される。したがつ
て、圧縮行程時、補助カム６の作用により、ピス
トン（図示省略）の下死点（圧縮開始点）近傍で
吸気弁２が押し上げられ、上死点（圧縮完了点）
近傍で該吸気弁２が閉じられることになる。この
ピストンが下死点から上死点に移行する間に、シ
リンガ１４（第２図）内の混合ガスが相当量吸気
弁２から抜けるので、圧縮圧力が減少し、エンジ
ン始動開始時のリコイルスタータの始動引張力が
軽くなる。

エンジン始動開始時のエンジン回転速度が上昇
（第３図において範囲Ｂ）すると、遠心アーム１
０のウエイト部１０ｂに働く遠心力がスプリング
１２の付勢力に打ち勝ち、遠心アーム１０のウエ
イト部１０ｂがカムシヤフト３の中心から遠ざか
る方向に移動を始める。この遠心アーム１０の移
動に伴つて、補助カム６が主カム４に対して位相
の遅れが少なくなる方向Ｑ（第１図）に変位され
ることになる、したがつて、圧縮行程時、補助カ
ム６の作用による吸気弁２の閉じる時期が、ピス
トン（図示省略）の上死点近傍から下死点側に移
行される。よつて、圧縮行程時に吸気弁から抜け
る混合ガスの量が減少するので、エンジン回転速
度の上昇に伴いシリンダ１４内の圧縮圧力が増加
し、着火に必要な圧縮圧力（第３図において範囲
Ｃ）に近づく。この間、リコイルスタータの始動
抵抗が徐々に増加するが、始動用ロープの引張り
時の勢いがついているので、圧縮圧力が増加して
も、作業者にとつて負担となるものではない。

エンジン始動開始時のエンジン最高回転速度近
傍もしくはアイドリング時のエンジン回転速度
（第３図において範囲Ｄ）では、補助カム６は、
さらに主カム４に対して位相の遅れが少なくなる
方向Ｑ（第１図）に変位されるとともに、主カム
４とタペツト１との間のクリアランスｔ（第１図）
分を含んだ主カム４のベースサークルＬ（第１図）
内に、補助カム６が納められる。しかも、補助カ
ム６はその摺動斜面６ａの案内斜面４ａに対する
回転摺接によりカムシヤフト３の軸心方向Ｐ（主
カム４より離反する方向）にも移動されるから、
補助カム６がタペツト１の下方から退出される。
したがつて、リシンダ１４内の混合ガスは正規の
圧縮圧力に圧縮され、エンジンが始動されるので
ある。

エンジンを停止すると、遠心アーム１０がスプ
リング１２の作用によつてエンジン停止時の位置
（第１図）に復帰し、該遠心アーム１２に連動す
る補助カム６もエンジン停止時の位置（第１図及
び第２図）に回動復帰する。

なお、第３図において破線で示す直線は、エン
ジンが回転を開始するのとほぼ同時に圧縮圧力が
増加する例を示している。このようにエンジン回
転速度のどの段階で圧縮圧力の増加を開始させる
かは、スプリング１２の付勢力或いはウエイト部
１０ｂの重量を任意に設定することによつて可能
である。

また、第４図はカム（主カム）と補助カムの位
相関係を示すもので、カムの位相曲線に対する補
助カムの位相曲線が位置Ｅとなる場合が、第３図
における範囲Ａに対応する。カムの位相曲線に対
する補助カムの位相曲線がＳ方向に変位される間
が、第３図における範囲Ｂに対応する。カムの位
相曲線に対する補助カムの位相曲線が位置Ｆとな
る場合が、第３図における範囲Ｄに対応する。

ところで、上記動作説明において、エンジン始
動開始時のエンジン最高回転速度近傍もしくはア
イドリング時のエンジン回転速度で、補助カム６
が主カム４のベースサークルＬ内に納まるように
そのタイミング及びカムプロフイルを調整するこ
とは、実際には難しい。このため、前記したエン
ジン回転速度で、補助カム６をタペツト１の下方
から退出させる構造としている。

なお、上記実施例では、補助カム６を用いて吸
気弁２を開閉させる例を説明したが、補助カム６
を排気弁（図示省略）側のカムシヤフトに設けて
排気弁を開閉させる構造であつてもよい。この場
合、補助カムは主カムに対して約180度位相が遅
れるように配置される。

また、遠心アームは上記歯車５の他、カムシヤ
フトに別途支持体を固定し、この支持体に枢支し
てもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の内燃機関の減圧
装置は、遠心アームの回動動作によつて補助カム
を回動変位させるとともに主カムより離反移動さ
せるもので、シリンダ内の圧縮圧力をスタータに
よるエンジン回転数の上昇に比例して高めること
ができるので、始動引張力を軽減するとともに良
好な着火を行うことができる。しかも、エンジン
始動後においては、シリンダ内の圧縮圧力を確実
に正規の圧力にして良好な着火性及び運転性を確
保できる。よつて、エンジン始動開始時から通常
運転時への移行期に亘つて、総合的なエンジンの
始動性を向上することができる。尚、本減圧装置
はエレクトリツク・スタータ始動方式のエンジン
にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を例示し、第１図は減圧
装置の正面図、第２図は同減圧装置の側面図、第
３図は圧縮圧力とエンジン回転速度との関係を示
す説明図、第４図はカム位相に対する補助カムの
位相の変化を示す曲線図である。 １……タペツト、２……吸気弁、３……カムシ
ヤフト、４……主カム、４ａ……案内斜面、５…
…歯車、６……補助カム、６ａ……摺動斜面、７
……スプリング、８……支軸、１０……遠心アー
ム、１０ａ……レバー部、１０ｂ……ウエイト
部、１２……スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 カムシヤフトに設けられ、かつ一側面に該カム
   シヤフトの軸心に直交する平面に対して傾斜した
   案内斜面が形成され、外周のカム面が吸気弁又は
   排気弁へカム力を伝達するカム力伝達部に当接し
   て該吸気弁又は排気弁を正規の行程で開閉する主
   カムと、 上記カムシヤフトに上記主カムの案内斜面と対
   向して回転可能にかつ摺動可能に嵌合され、該案
   内斜面と対向する側の側面に該カムシヤフトの軸
   心に直交する平面に対して傾斜し該案内斜面に摺
   接する摺動斜面が形成され、外周のカム面が上記
   カム力伝達部に当接して上記吸気弁又は排気弁を
   圧縮行程時に開閉する補助カムと、 該補助カムをその摺動斜面が上記主カムの案内
   斜面に当接するように押圧するスプリングと、 上記カムシヤフトに設けられ該カムシヤフトと
   一体に回転する支持体と、 該支持体に回転可能に枢支され、該枢支点より
   一端側に上記補助カムに係合するレバー部を有す
   るとともに他端側に上記カムシヤフトの回転に伴
   う遠心力でカムシヤフトの回転中心から遠ざかる
   方向に回動するウエイト部を有し、始動時カムシ
   ヤフトの回転の上昇に応じて上記補助カムを該補
   助カムによる吸気弁又は排気弁の閉弁時期が早ま
   る方向に回転せしめるとともに補助カムを上記カ
   ム力伝達部との当接が解除されるよう上記摺動斜
   面の案内斜面に対する回転摺接により主カムより
   離反する方向に移動せしめる遠心アームと、 該遠心アームをそのウエイト部がカムシヤフト
   の回転中心に近付く方向に付勢するスプリング
   と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の減圧装置。