JPH10317930A - ４サイクルエンジンのデコンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機構が簡単で、かつ場所をとらずに装着する
ことのできる４サイクルエンジンのデコンプ装置を得る
こと。 【解決手段】 デコンプ回動体４０を排気側カム２６に
係合させ直接回転力を受けて回動するように構成し、デ
コンプ回動体４０が、排気側カム２６に対して第１の回
動位置と第２の回動位置の間で相対的に位置移動可能と
され、第１の回動位置における回動動作では排気側カム
２６による排気バルブ開放動作に対し排気バルブ２０が
開くような変化を与え、第２の回動位置での回動動作で
はそのような変化を与えない小カム部（小突起５０）を
有している。そして、デコンプ回動体４０はエンジンの
停止時及び始動動作時においては前記第１の回動位置に
て回動し、エンジンの始動動作終了後の動作時には前記
第２の回動位置にて回動するように設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、４サイクルエンジ
ン用のデコンプ装置、特に手持ち式の噴霧器、刈払機な
どに搭載されて使用される小型の４サイルエンジンのデ
コンプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】手持ち式の作業機、例えば草木向けの噴
霧器や刈払機などに用いられる動力源としてのエンジン
は、２サイクルエンジンが多く用いられている。しかし
ながら、２サイクルエンジンは、騒音が大きく、また排
気ガス中の炭化水素の量が多いなどの欠点を有してお
り、４サイクルエンジンを用いることが望まれている。
４サイクルエンジンは、設計・加工技術などの進歩によ
り小型軽量化が図られているが、一般に刈払機等に使用
される小型の４サイクルエンジンではエンジンの始動動
作は、リコイル式スタータによる手動動作、すなわちワ
イヤーを引く動作などによりクランクシャフトを回転さ
せるいわゆるクランキング動作が行われている。

【０００３】このような手動による始動動作において
は、クランクシャフトを回転させる際に、それに伴って
ピストンの上昇動作、すなわち燃焼室内の圧縮動作が行
われるが、この圧縮動作には大きな力が必要であり、手
動により始動動作を行う際の困難な条件となっていた。
そこで、その始動動作時において排気バルブを開放して
圧縮状態を緩和し、ピストンの上昇動作をより小さい力
で行うことができるようにするデコンプ装置がこのよう
な小型の４サイクルエンジンに取り付けられていた。同
様なデコンプ機構は手動式のものばかりでなく、セルモ
ータ付エンジンでも求められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記デ
コンプ装置は、排気バルブを一時的に開放するという機
能を奏するために、吸・排気バルブの開閉動作を行うた
めのカム機構に対して一時的な所定の修正を加える機構
が必要となり、比較的複雑な機構を伴う。従って、この
デコンプ装置を設けることは、手持ち式作業機などの動
力源たるエンジンの小型化の要請において大きな支障と
なるものであった。特に、燃焼室上部にカムが設けられ
るいわゆるオーバーヘッドカムの場合にはスペースの確
保が困難であった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は機構の複雑化を伴うことなく、かつ場
所をとらずに装着することのできる４サイクルエンジン
のデコンプ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る４サイクルエンジンのデコンプ装置
は、デコンプ回動体を前記排気側カムに係合させ直接回
転力を受けて回動するように構成している。このデコン
プ回動体は、排気側カムに対しては第１の回動位置と第
２の回動位置の間で相対的に位置移動可能な設置状態と
され、前記第１の回動位置における回動動作では前記排
気バルブ開閉用カムの外周部形状による押圧力に対し、
前記排気バルブが開く動作を行うような変化を与え、前
記第２の回動位置での回動動作ではそのような変化を与
えない小カム部を有している。

【０００７】そして、デコンプ回動体はエンジンの停止
時及び始動動作時における前記排気側カムの回転状態で
は前記第１の回動位置にて回動し、エンジンの始動動作
終了後の動作時には前記第２の回動位置にて回動するよ
うに設置されている。

【０００８】これにより、エンジン始動時における燃焼
室内の一時的な圧力減少を達成するデコンプ機構をデコ
ンプ回動体を直接排気側カムに装着するというシンプル
な構成によって構築することができる。すなわち、排気
バルブ開閉用の排気側カムの外周部形状により発揮され
るバルブ機構側への押圧力をエンジンの始動動作時に変
化させて排気バルブに一次的開き動作を行わせるための
機構を極めて簡単な構成で達成すると共にその動作もシ
ンプルなものとしている。

【０００９】請求項２に係る４サイクルエンジンのデコ
ンプ装置は、デコンプ回転体の排気側カムへの前記係合
が、前記デコンプ回動体の所定位置に前記排気側カムの
回転軸とほぼ同一方向に突出したピン及び第１の長穴を
設け、前記ピンを前記排気側カムに形成された第２の長
穴に挿通させ、かつ前記排気側カムの回転中心軸を前記
第１の長穴に挿通させた状態とすることで行われてい
る。そして、前記第１の長穴及び第２の長穴は、前記デ
コンプ回動体の前記第１の回動位置と第２の回動位置と
の間での移動を許容とする形状とされ、かつ前記第１の
回動位置におけるデコンプ回動体の回動中に前記排気側
カムの回転中心軸及び前記ピンとの間で前記小突起によ
る前記押圧力の発揮を可能とする摩擦力が得られる形状
とされ、更に、押圧力発揮後の回動位置では前記第２の
回動位置に移動するような形状とされている。

【００１０】したがって、排気側カムとデコンプ回動体
以外の構成要素を付加することなくシンプルな構成によ
ってデコンプ回動体の排気側カムへの係合部が構成され
ていおり、また、双方の部材が双方に形成された長穴に
互いに挿通された構成となっているので、排気側カムか
らデコンプ回動体への回転力の伝達も確実に行われる。
更に、長穴とそれに挿通される各部材との間の摩擦力に
より、一時的な押圧力の付与を可能としており、複雑な
制御装置を用いて調整する必要がない。

【００１１】なお、ここで長穴は貫通された穴に限られ
ず、長穴状の凹部として形成されたものも含む。すなわ
ち、排気側カムに長穴状の凹部を形成することによって
第２の長穴を形成することも可能である。

【００１２】請求項３に係る４サイクルエンジンのデコ
ンプ装置は、前記デコンプ回動体の前記エンジンの停止
時における前記第１の回動位置の確保を前記デコンプ回
動体を前記第１の回動位置側に付勢する付勢手段を前記
デコンプ回動体と前記排気側カムとの間に設けることに
より行っている。そして、その付勢手段の付勢力を前記
停止時及び始動動作時に生じる遠心力に対してはこれに
抗して前記デコンプ回動体を前記第１の回動位置に保持
し、前記始動動作終了後の動作時の遠心力に対してはこ
れに抗し得ず前記第２の回動位置への移動を許容する付
勢力としている。

【００１３】したがって、複雑な制御機構を設けること
なく、デコンプ装置におけるデコンプ回動体の初期動作
位置である第１の回動位置を停止時及び始動動作時にお
いて確実に確保することができる。

【００１４】請求項４に係る４サイクルエンジンのデコ
ンプ装置は、デコンプ回動体の外周部所定位置に小突起
を設け、前記第１の回動位置での回動動作では前記小突
起が前記排気側カムの外周縁部から突出し、該小突起に
より前記押圧力を発揮するようにして前記小カム部によ
る前記排気バルブ開き動作のための排気側カム外周部形
状による押圧力の変化付与を行うようにしている。これ
により、デコンプ回動体の小カム部を簡単な構成により
得ることができ、機構の複雑化が回避される。

【００１５】請求項５に係る４サイクルエンジンのデコ
ンプ装置は、前記付勢手段が、一端部が前記デコンプ回
動体のピンに、他端部が前記排気側カムの所定箇所に取
り付けられ、全体として前記排気側カムの平側面範囲内
に設定された紐状スプリングにて構成されている。

【００１６】この構成により、構成の複雑化が回避さ
れ、付勢手段は排気側カムからはみ出すことがないの
で、装置の大型化も防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係るデコ
ンプ装置の設けられた手動始動式４サイクルエンジンの
本発明との関連部分が示されている。なお、上記図１に
おいて、図面簡略化のため部材の重なり部分についても
実線を記している。

【００１８】図示のように、小型の手動始動式４サイク
ルエンジン１０には、エンジンの始動を行うためにクラ
ンクシャフト１２を回転させるリコイルスタータ機構１
４が設けられている。このリコイルスタータ機構１４で
は、図示のように巻回されたワイヤー１６を手動で引く
動作を行うことによってクランクシャフト１２を回転さ
せクランキング動作を行うように構成されている。

【００１９】このクランクシャフト１２の回転動作は、
ギヤや動力伝達ベルトを介して燃焼室上部の吸・排気バ
ルブ１８、２０を駆動するためのカムシャフト２２に伝
えられ、各バルブ１８、２０に対応してカムシャフト２
２に設けられた吸気側カム２４、排気側カム２６を回転
させる。これらカム２４、２６は、回転時にそれらの外
周部形状により、各バルブ１８、２０上方のタペット２
８、３０を所定タイミングで押し下げ、各バルブの開放
を行う。すなわち、タペット２８、３０がバルブステム
３２、３４を押し下げることにより、バルブが開放され
る。

【００２０】本発明にかかるデコンプ装置は、排気バル
ブ２０用の排気側カム２６の部分に設けられている。本
実施の形態では、図示のようにデコンプ回動体４０が排
気側カム２６に係合するように取り付けられている。

【００２１】この係合状態を上記図１及び図２，図３を
用いて説明する。図２，図３は、図１におけるデコンプ
装置の取付部分を図上左方から見た場合の概念図であ
る。図示のように、デコンプ回動体４０にはピン４２及
び貫通された長穴４４が設けられ、一方、排気側カム２
６には回動中心軸４６及び溝状に形成された長穴溝４８
が設けられている。そして、デコンプ回動体４０は、ピ
ン４２を排気側カム２６の長穴溝４８に挿入させ、排気
側カムの中心軸４６を長穴４４に挿通させた状態で排気
側カム２６との間の係合関係を得ている。

【００２２】かかる係合状態により、デコンプ回動体４
０は基本的に排気側カム２６に伴って回動動作する。ま
た、長穴４４及び長穴溝４８が許容する範囲で排気側カ
ム２６に対して相対的に位置移動が可能である。すなわ
ち、長穴４４、長穴溝４８は円弧状に湾曲した形状を有
しており、図３に示した位置である第１の回動位置と上
記図２に示した第２の回動位置との間でデコンプ回動体
４０は位置移動する。また、デコンプ回動体４０の所定
の外縁位置には、本実施の形態における特徴的構成要素
である小カム部としての小突起５０が形成されている。

【００２３】上記図３の第１の回動位置では、図から理
解されるように小突起５０が排気側カム２６の外縁部よ
りも外方に突出しており、矢印１００方向に回転するこ
とによって小突起５０により、タペット２８に押圧力
（押し下げ力）を付加することが可能である。すなわ
ち、この小突起５０により、排気バルブ２０を一時的に
開放することができる。一方、図２に示された第２の回
動位置では、小突起５０は排気側カム２６の外縁部より
も内側に位置しており、排気側カム２６が矢印１００方
向に回転してももはやこの状態では、排気バルブ２０を
開放することはない。

【００２４】次に、図４に基づいて、上記実施の形態の
動作について詳細に説明する。同図（Ａ）の状態、すな
わちエンジンの停止状態から手動によるクランキング動
作が始まり、クランクシャフト１２（図１参照）の回転
により、排気側カム２６が矢印１００方向に回転を始
め、順に同図（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）
の状態に回転していく過程を示すものである。

【００２５】まず、同図（Ａ）では、デコンプ回動体４
０は、第１の回動位置にあり、ピン４２及び回動中心軸
４６は、それぞれ長穴溝４８、長穴４４の一方側の端部
に寄った位置にある。そして、小突起５０は、排気側カ
ム２６の外縁部よりも外方へ突出している。同図（Ｂ）
では、第１の回動位置でデコンプ回動体４０が回動を始
め小突起５０によりタペット２８の押し下げ動作が開始
されている。この時、排気バルブ２０は開き始めてい
る。

【００２６】次に、同図（Ｃ）の状態では、小突起５０
による押し下げ動作が確実に行われている。同図（Ｄ）
では、更に回動し、小突起５０は最下点を過ぎている。
そして、この回動の傾斜位置では、長穴溝４８、長穴４
４とピン４２、回動中心軸４６とのそれぞれの摩擦は小
さくなり、デコンプ回動体４０は、第２の回動位置への
移動を開始している。これは、タペット２８が上方に常
に付勢されていることから、そのタペット付勢力により
小突起５０が押されることによりなされる動作である。

【００２７】そして、同図（Ｅ）の状態では、デコンプ
回動体４０は第２の回動位置に移っており、小突起５０
は、排気側カム２６の外縁部よりも外側には突出してい
ない。同図（Ｆ）はその第２の回動位置で更に回動した
状態である。この様なデコンプ回動体４０の作用によ
り、手動によるクランキング動作を行う際のピストン上
昇時に、排気バルブ２０を一時的に開くことができ、燃
焼室内の圧力の上昇を緩和し、手動動作時に必要とされ
る力を低減することができる。

【００２８】次に、デコンプ回動体４０を初期状態であ
る第１の回動位置に戻すための付勢手段の装填について
図５及び図６に基づいて説明する。図示のように、付勢
手段として紐状スプリング５２を用いており、その一端
部がデコンプ回動体４０側のピン４２に、他端部がカム
側の回動中心軸４６に取り付けられたばね受け用のカラ
ー部材５４に巻かれた状態で取付けられている。これに
よって図上矢印２００方向にデコンプ回動体４０を付勢
しており、デコンプ回動体４０は、初期の状態、すなわ
ち、エンジンの停止時あるいは手動始動動作時には第１
の回動位置に戻され且つ保持される。

【００２９】したがって、この付勢手段である紐状スプ
リング５２の付勢力は、始動動作が終了した後のエンジ
ンの動作中においては、デコンプ回動体４０を第１の回
動位置に戻すことのできない程度の強さに設定される。
すなわち、始動動作時の緩やかな排気側カム２６の回転
による遠心力に対しては、これに抗してデコンプ回動体
４０を第１の回動位置に復帰させることができ、始動動
作が終了し通常のエンジン動作状態になった時には、生
じている遠心力には抗しきれずデコンプ回動体４０が第
２の回動位置に移動した後、これを第１の回動位置に復
帰させることはできない。この付勢力の作用により、１
回目の排気側カム２６の回転動作ではエンジンがかから
ず、再び始動動作を行う場合にも有効にデコンプ作用を
奏することができる。

【００３０】これを図４について説明すると、同図
（Ｅ）の状態になった後、上記通常のエンジン動作に移
行した場合には、デコンプ回動体４０はその第２の回動
位置のままとなり、一時的な排気バルブ２０の開放は行
わない。これに対し、同図（Ｅ）の状態になった後、エ
ンジンが通常の動作に移行しない場合、すなわち手動に
よる始動動作が継続されるような場合には、デコンプ回
動体４０は紐状スプリング５２の付勢力により第１の回
動位置に戻される。すなわち、同図（Ｆ）の状態から同
図（Ａ）の状態に移行する間にその第１の回動位置への
戻し動作が行われる。

【００３１】これにより、手動によりワイヤを引くいわ
ゆるクランキング動作の時に確実に小突起５０がタペッ
ト２８を押し下げ、ピストン上昇に伴う燃焼室内の圧力
上昇を緩和するので小さい力にてクランキング動作を行
うことができる。

【００３２】なお、本発明は上記構成に限定されるもの
ではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。例えば、本実施の形態では付勢手段として紐状スプ
リング５２を用いたが、このような構成の付勢手段に限
られず上述の付勢力によりデコンプ回動体４０を第１の
回動位置側へ付勢するものであれば良い。また、本発明
の実施の形態は、手動始動式ＯＨＣ４サイクルエンジン
の排気バルブ側デコンプ機構について説明したが、これ
らに限定されるものではなく、セルモータ付エンジン、
ＯＨＶエンジンあるいは吸気バルブ側のデコンプ機構に
も援用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る４サ
イクルエンジン用デコンプ装置によれば、部品点数の少
ない極めて簡単な構成でかつ小スペースで確実な機能を
有するデコンプ機構を設けることができ、エンジンの小
型化に有効に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るデコンプ装置を応用した手
動始動式４サイクルエンジンの部分説明図である。

【図２】図１のデコンプ装置の図上左方から視た説明図
である。

【図３】実施の形態に係るデコンプ装置のデコンプ回動
体の回動位置説明図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）及び
（Ｆ）は排気側カム及びそれに伴って回動するデコンプ
回動体の動作説明図である。

【図５】付勢手段を付加したデコンプ機構の軸方向から
見た説明図である。

【図６】付勢手段を付加したデコンプ機構の正面から見
た説明図である。

【符号の説明】

１０ 手動始動式４サイクルエンジン ２６ 排気側カム ２８ タペット ４０ デコンプ回動体 ４２ ピン ４４ 長穴 ４６ 回動中心軸 ４８ 長穴溝 ５０ 小突起 ５２ 紐状スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 光則 静岡県沼津市大岡35番地 富士ロビン株式 会社内 (72)発明者 古口 孝信 東京都新宿区西新宿１丁目７番２号 富士 重工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室上部に設けられた吸気・排気の各
   バルブ毎に開閉動作を行わせる吸気側・排気側カムを備
   える４サイクルエンジンのデコンプ装置において、 前記排気バルブを開閉するための排気側カムから直接回
   転力を受けて回動するように係合され、その係合状態で
   第１の回動位置と第２の回動位置の間で前記カムに対し
   相対的に位置移動可能とされ、前記第１の回動位置での
   回動では前記排気側カムによる所定の押圧力に変化を与
   え前記排気バルブに開動作を行わせ、前記第２の回動位
   置での回動では前記押圧力に変化を与えない小カム部を
   有するデコンプ回動体を備え、 前記デコンプ回動体はエンジンの停止時及び始動動作時
   の前記排気側カムの回転状態では前記第１の回動位置に
   て回動し、エンジンの始動動作終了後の動作時には前記
   第２の回動位置にて回動するように設置されたことを特
   徴とする４サイクルエンジンのデコンプ装置。
2. 【請求項２】 前記デコンプ回転体の前記排気側カムへ
   の係合は、 前記デコンプ回動体に前記排気側カムの回転軸とほぼ同
   一方向に突出したピン及び第１の長穴をそれぞれ所定位
   置に設け、前記ピンを前記排気側カムに形成された第２
   の長穴に挿通させ、かつ前記排気側カムの回転中心軸を
   前記第１の長穴に挿通させた状態とすることで行われ、 前記第１の長穴及び第２の長穴は、前記デコンプ回動体
   の前記第１の回動位置と第２の回動位置との間での移動
   を許容する形状とされ、かつ前記第１の回動位置におけ
   る前記デコンプ回動体の回動中に、前記第１及び第２の
   長穴と前記カムの回転中心軸及び前記ピンとの間に前記
   小突起による前記押圧力の発揮を可能とする摩擦力が得
   られ、該押圧力発揮後の回動位置では前記第２の回動位
   置に移動するような形状とされたことを特徴とする請求
   項１に記載の４サイクルエンジンのデコンプ装置。
3. 【請求項３】 前記デコンプ回動体の前記エンジンの停
   止時における前記第１の回動位置の確保は、前記デコン
   プ回動体を前記第１の回動位置方向に付勢する付勢手段
   を前記デコンプ回動体と前記排気側カムとの間に設ける
   ことにより行い、 前記付勢手段の付勢力は、前記停止時及び始動動作時の
   回転により生じる遠心力に対してはこれに抗して前記デ
   コンプ回動体を前記第１の回動位置に保持し、前記始動
   動作終了後の動作時の遠心力に対してはこれに抗し得ず
   前記第２の回動位置への移動を許容する付勢力とされた
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の４
   サイクルエンジンのデコンプ装置。
4. 【請求項４】 前記デコンプ回動体の前記小カム部によ
   る前記排気バルブ開動作のための前記押圧力への変化付
   与は、 該デコンプ回動体の外周部所定位置に小突起を設け、前
   記第１の回動位置での回動動作では前記小突起が前記カ
   ムの外周縁部より外方に突出し、該小突起により前記押
   圧力を発揮することにより行われることを特徴とする請
   求項１から３のいずれかに記載の４サイクルエンジンの
   デコンプ装置。
5. 【請求項５】 前記付勢手段は、紐状スプリングにて構
   成され、 一端部が前記デコンプ回動体のピンに取り付けられ、他
   端部が前記排気側カムの所定箇所に取り付けられ全体と
   して前記排気側カムの平側面範囲内に設定されたことを
   特徴とする請求項４に記載の４サイクルエンジンのデコ
   ンプ装置。