KR100813746B1 - Decompressor for 4 stroke cycle internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
캠샤프트(13)와 일체의 흡기 캠 및 배기 캠(27, 28)에 의해 각각 개폐 구동되는 흡기 밸브 및 배기 밸브(9, 10)를 구비하는 4 스트로크 사이클 내연기관에 있어서, 내연기관은 캠샤프트(13)에 회전 가능하게 설비된 감압 캠(38), 캠샤프트(13)가 역회전할 때만 상기 감압 캠(38)에 역회전 토오크를 전달할 수 있는 일방향 클러치(29), 감압 캠(38)과 일방향 클러치(29) 사이에 삽입된 토오크 리미터(40), 및 감압 캠에 형성된 맞물림부(41)와 맞물리는 고정부상에 설치되어 각각의 정회전 및 역회전방향의 감압 캠(38)의 회전을 정지시키는 감압 캠 스토퍼(42, 43)를 구비한다. 감압 캠(38)의 캠부(38a)의 리프트는 배기 캠(28)의 베이스 서클보다 높으며, 배기 캠(28)의 캠부(28a)의 최대 리프트보다 낮다. 배기 밸브(10)는 캠샤프트(13)가 정회전하여, 감압 캠 스토퍼(43)가 맞물림부와 맞물릴 때, 감압 캠에 의해 개방되지 않는다. 구조가 간단하며, 소형 및 저비용의 감압장치가 제공된다.In a four-stroke cycle internal combustion engine having an intake valve and an exhaust valve 9, 10 which are opened and closed driven by an intake cam and an exhaust cam 27, 28 integral with the cam shaft 13, the internal combustion engine is a cam shaft. The one-way clutch 29 and the decompression cam 38 which can transmit the reverse rotation torque to the decompression cam 38 only when the decompression cam 38 and the camshaft 13 rotate in the reverse direction are provided in the rotatable manner. And the torque limiter 40 inserted between the one-way clutch 29 and the fixed portion engaged with the engaging portion 41 formed on the decompression cam, so as to rotate the decompression cam 38 in the respective forward and reverse rotation directions. The pressure reduction cam stoppers 42 and 43 which stop the process are provided. The lift of the cam portion 38a of the decompression cam 38 is higher than the base circle of the exhaust cam 28 and lower than the maximum lift of the cam portion 28a of the exhaust cam 28. The exhaust valve 10 is not opened by the decompression cam when the cam shaft 13 rotates forward and the decompression cam stopper 43 engages with the engaging portion. The structure is simple and a compact and low cost pressure reducing device is provided.
Description
본 발명은 스타터 모터를 사용하는 4 스트로크 사이클 내연기관의 시동을 조성하는 감압장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure reducing device for starting up a four stroke cycle internal combustion engine using a starter motor.
기계식 감압장치가 공지되어 있다(일본국 특개평 11-107727호 공보, 특개 2000-199412호 공보 및 특허 제 2890218호 공보 참조). 스타터 모터에 의한 내연기관의 시동시, 기계식 감압장치는 캠샤프트의 회전 속도가 소정치 이하인 경우에 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개방하도록 작동되며, 캠샤프트의 회전 속도가 소정치를 초과하는 경우에, 감압장치의 웨이트의 원심력에 의해 비작동 상태로 설정된다.Mechanical pressure reducing devices are known (see Japanese Patent Laid-Open No. 11-107727, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-199412, and Japanese Patent No. 2890218). When the internal combustion engine is started by the starter motor, the mechanical pressure reducing device is operated to open the intake valve or the exhaust valve when the rotation speed of the camshaft is less than the predetermined value, and when the rotation speed of the camshaft exceeds the predetermined value, The non-operating state is set by the centrifugal force of the weight of the pressure reducing device.
또한, 전기식 감압장치도 공지되어 있다(일본국 특개평 11-324744호 공보). 스타터 모터에 의한 내연기관의 시동시, 전기식 감압장치는 내연기관의 크랭크샤프트의 회전을 증진하기 위해 전자기 솔레노이드의 여자(excitation)에 의해 작동되며, 크랭크샤프트는 내연기관이 스타터 모터에 의존하지 않고 자체로 회전을 시작할 수 있을 정도의 회전 속도에 도달한 후, 전자기 솔레노이드의 여자가 해제되어, 감압장치의 작동을 해제한다.In addition, an electric pressure reducing device is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 11-324744). When the internal combustion engine is started by the starter motor, the electric decompression device is activated by the excitation of the electromagnetic solenoid to promote the rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, and the crankshaft does not depend on the starter motor for the internal combustion engine. After reaching the rotational speed sufficient to start the rotation of the furnace, the excitation of the electromagnetic solenoid is released to deactivate the decompression device.
상기 언급한 기계식 감압장치에서, 감압장치는 원심력을 이용하여 작동 및 비작동으로 변환되기 때문에, 원심력을 발생시키는 웨이트는 필수적이다. 그러므로, 밸브 가동 캠 시스템의 관성이 커지게 되어, 대출력의 스타터 모터가 필요하므로, 스타터 모터의 소형화가 어려웠었다.In the above-mentioned mechanical decompression device, since the decompression device is converted to actuation and non-operation using the centrifugal force, the weight for generating the centrifugal force is essential. Therefore, since the inertia of the valve actuating cam system is increased and a large output starter motor is required, miniaturization of the starter motor has been difficult.
상기 언급한 전기식 감압장치에서, 감압장치의 작동이 필요할 때만 전자기 솔레노이드를 여자시킬 필요가 있기 때문에, 감압장치는 소형화될 수 있다. 그러나, 감압장치의 작동 및 비작동을 판별하기 위한 전자 판단장치가 필요하므로, 전자 제어장치를 구비하지 않는 소형 4 스트로크 사이클 내연기관에서는 이 감압장치의 적용이 어렵다. 또한, 전자 제어장치를 구비하는 내연기관의 경우에서조차, 이 전자 제어장치가 복잡해지는 문제가 있었다. In the above-mentioned electric pressure reducing device, the pressure reducing device can be miniaturized because it is necessary to excite the electromagnetic solenoid only when the operation of the pressure reducing device is required. However, since an electronic judging device for determining the operation and non-operation of the decompression device is required, it is difficult to apply this decompression device in a small four-stroke cycle internal combustion engine without an electronic control device. In addition, even in the case of an internal combustion engine having an electronic controller, this electronic controller has a problem of becoming complicated.
본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결한 4 스트로크 사이클 내연기관의 감압장치의 개량에 관한 것이다. 본 발명은 캠샤프트와 일체의 흡기 캠 및 배기 캠에 의해 각각 개폐 구동되는 흡기 밸브 및 배기 밸브를 구비하며, 스타터 모터에 의해 시동되는 4 스트로크 사이클 내연기관에 있어서, 캠샤프트에 감압 캠이 상대적으로 회전가능하게 끼워 설치됨과 동시에, 감압 캠에 인접하고, 캠샤프트의 역회전시만 역회전 토오크를 감압 캠에 전달할 수 있는 일방향 클러치가 캠샤프트에 끼워 설치되고, 감압 캠과 일방향 클러치의 사이에는 소정 토오크 이상의 역회전 토오크의 전달을 해제하는 토오크리미터가 개재되며, 감압 캠에 형성된 맞물림부와 맞물려서 감압 캠을 감압 캠의 정역회전방향 2개소에서 맞물려 정지시키는 감압 캠 스토퍼부가 고정부에 설치되고, 감압 캠의 캠부의 리프트는 배기 캠의 베이스 서클(base circle)보다 높고, 또한 배기 캠의 캠부의 최대 리프트보다도 낮게 설정되고, 캠샤프트 정회전 시의 감압캠 스토퍼부와 맞물림부의 맞물려 멈춘 상태에서는, 감압 캠에 의해 배기밸브는 열리지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 4 스트로크 사이클 내연기관의 감압장치를 제공한다.The present invention relates to an improvement of the pressure reducing device of a four stroke cycle internal combustion engine which solves the above-mentioned problems. The present invention has an intake valve and an exhaust valve which are opened and closed by an intake cam and an exhaust cam integral with the camshaft, respectively, and in a four-stroke cycle internal combustion engine started by a starter motor, the decompression cam is relatively relatively to the camshaft. A one-way clutch is installed in the rotatable position and adjacent to the decompression cam and capable of transmitting the reverse rotation torque to the decompression cam only during the reverse rotation of the cam shaft. A torque limiter for releasing the transmission of reverse torque above the torque is interposed, and a decompression cam stopper section is installed in the fixed section to engage with the engaging portion formed in the decompression cam and to stop the decompression cam in two forward and reverse rotation directions of the decompression cam. The cam portion lift of the cam is higher than the base circle of the exhaust cam, and also the maximum of the cam portion of the exhaust cam. A pressure reducing device for a four stroke cycle internal combustion engine is provided, wherein the exhaust valve is configured not to open by the decompression cam when it is set lower than the large lift, and the decompression cam stopper portion and the engaging portion of the cam shaft in the forward rotation are stopped. .
본 발명에 따라, 스타터 모터의 역회전시, 역회전하는 캠샤프트로부터 일방향 클러치 및 토오크 리미터를 통해 역회전 토오크가 감압 캠에 전달되어 감압 캠이 역회전하며, 감압 캠의 맞물림부는 고정부의 감압 캠 스토퍼부 중 어느 하나와 맞물려 정지된다. 이러한 정지 상태에서, 캠샤프트가 역회전할지라도, 토오크 리미터가 존재하기 때문에, 캠샤프트, 감압 캠, 맞물림부 및 감압 캠 스토퍼부에 스타터 모터의 큰 역회전력이 작용하지 않는다.According to the present invention, in the reverse rotation of the starter motor, the reverse rotation torque is transmitted from the reverse rotation camshaft through the one-way clutch and the torque limiter to the decompression cam so that the decompression cam reversely rotates, and the engagement portion of the decompression cam is depressurized. The cam stopper is engaged with any one of the cam stoppers. In this stationary state, even if the cam shaft rotates in reverse, since there is a torque limiter, a large reverse rotational force of the starter motor does not act on the cam shaft, the decompression cam, the engaging portion and the decompression cam stopper.
역회전이 정지된 상기 상태로부터 스타터 모터가 정회전 된다면, 배기 캠 또는 흡기 캠의 베이스 서클보다 큰 리프트를 갖는 감압 캠에 의해 배기 밸브 또는 흡기 밸브가 개방되므로, 압축 행정에서 크랭크샤프트에 큰 정회전 저항 토오크의 발생이 회피되며, 크랭크샤프트는 큰 회전 가속도로 회전할 수 있다.If the starter motor is rotated forward from the state in which the reverse rotation is stopped, the exhaust valve or the intake valve is opened by the decompression cam having a lift larger than the base circle of the exhaust cam or the intake cam, so that the large forward rotation on the crankshaft in the compression stroke The occurrence of resistance torque is avoided, and the crankshaft can rotate with large rotational acceleration.
이후, 배기 캠 또는 흡기 캠의 캠 산부에 의해 배기 밸브 또는 흡기 밸브가 크게 개방될 때, 배기 밸브 또는 흡기 밸브를 개방하도록 작용하는 감압 캠의 회전 저항이 해소되며, 감압 캠은 캠샤프트와 함께 조금 회전한다. 다음으로, 배기 밸브 또는 흡기 밸브를 개방하는 배기 캠 또는 흡기 캠의 작용이 해제될 때, 감압 캠은 정지된다. 다음의 캠 산에 의해 배기 밸브 또는 흡기 밸브가 개방될 때, 다시 정회전 한다. 이 과정이 여러 번 반복된 후, 감압 캠의 맞물림부는 내연기관 본체의 다른 감압 캠 스토퍼부와 맞물리며, 감압 캠은 비작동 위치에서 정지된다. 이러한 상태에서, 배기 밸브 또는 흡기 밸브를 개방하는 감압 캠의 작용은 자동적으로 해제되며, 내연기관은 정상 작동으로 전환할 수 있다.Then, when the exhaust valve or the intake valve is largely opened by the cam mount of the exhaust cam or the intake cam, the rotational resistance of the decompression cam which acts to open the exhaust valve or the intake valve is released, and the decompression cam is slightly with the camshaft. Rotate Next, when the action of the exhaust cam or the intake cam that opens the exhaust valve or the intake valve is released, the decompression cam is stopped. When the exhaust valve or the intake valve is opened by the next cam mount, the motor rotates forward again. After this process is repeated several times, the engaging portion of the decompression cam is engaged with another decompression cam stopper portion of the internal combustion engine body, and the decompression cam is stopped in the inoperative position. In this state, the action of the decompression cam for opening the exhaust valve or the intake valve is automatically released, and the internal combustion engine can switch to normal operation.
본 발명에 따라, 원심력이 사용되지 않기 때문에, 밸브 가동 시스템의 관성이 작아지며, 스타터 모터의 소형화가 가능해진다. 시동 작동 상태로부터 통상 작동 상태로의 변환이 전자 제어를 사용하지 않고 기계적으로 실행되기 때문에, 복잡한 내연기관의 제어 시스템이 회피될 수 있으며, 비용 절감이 가능해진다.According to the present invention, since the centrifugal force is not used, the inertia of the valve actuation system becomes small, and the starter motor can be miniaturized. Since the conversion from the starting operating state to the normal operating state is carried out mechanically without using electronic control, a control system of a complicated internal combustion engine can be avoided, and cost reduction is possible.
토오크 리미터를 통해 전달된 토오크는 캠샤프트의 정회전시에는 작으며, 캠샤프트의 역회전시에는 크도록 토오크 리미터가 형성될 수 있다. 캠샤프트가 역회전되어 고정부의 스토퍼부 중의 하나에 감압 캠의 맞물림부를 맞물릴 때, 배기 밸브에 의해 감압 캠에 부여된 역회전 저항을 극복하여 감압 캠을 확실히 역회전시킬 수 있으며, 감압 준비 상태가 용이하게 설정될 수 있다.The torque transmitted through the torque limiter may be small at the forward rotation of the camshaft and may be formed to be large at the reverse rotation of the camshaft. When the cam shaft is reversely rotated to engage the engaging portion of the decompression cam with one of the stopper portions of the fixed portion, the decompression cam can be reliably reversed by overcoming the reverse rotation resistance imparted to the decompression cam by the exhaust valve. The state can be easily set.
토오크 리미터는 일방향 클러치 및 감압 캠의 인접 측면의 일측에 배치된 접촉 부재, 인접 측면의 타측에 형성된 오목부, 및 오목부에 대향하여 접촉 부재를 가압하는 스프링을 구비하며, 상기 오목부는 상기 캠샤프트의 정회전시에는 작으며, 캠샤프트의 역회전시에는 큰 토오크가 전달되는 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 토오크 리미터는 상기 일방향 클러치 및 상기 감압 캠의 인접 원주면의 일측에 배치된 접촉 부재, 상기 인접 외주면의 타측에 형성된 오목부, 및 상기 오목부에 대향하여 상기 접촉 부재를 가압하는 스프링을 구비하며, 상기 오목부는 상기 캠샤프트의 정회전시에는 작으며, 캠샤프트의 역회전시에는 큰 토오크가 전달되는 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의해, 토오크 리미터는 컴팩트하며 단순하게 형성될 수 있으며, 감압장치의 소형화 및 경량화가 성취될 수 있다. The torque limiter includes a contact member disposed on one side of an adjacent side of the one-way clutch and the decompression cam, a recess formed on the other side of the adjacent side, and a spring for pressing the contact member against the recess, the recess being the camshaft. When the forward rotation of the small, the reverse rotation of the camshaft may be formed in a shape in which a large torque is transmitted. Alternatively, the torque limiter includes a contact member disposed on one side of the adjacent circumferential surface of the one-way clutch and the decompression cam, a recess formed on the other side of the adjacent outer circumferential surface, and a spring that presses the contact member against the recess. The concave portion may be formed to have a small shape when the cam shaft is rotated forward and a large torque is transmitted when the cam shaft is rotated reversely. By this structure, the torque limiter can be formed compactly and simply, and miniaturization and light weight of the pressure reducing device can be achieved.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 감압장치를 구비하는 4 스트로크 사이클 내연기관의 종단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a four stroke cycle internal combustion engine including a decompression device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 내연기관의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the internal combustion engine.
도 3은 내연기관의 요부의 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the internal combustion engine.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 3.
도 6a 및 6b는 각각 감압 캠 상에 형성된 계란형 오목부의 정면도 및 단면도이다.6A and 6B are front and sectional views of an egg-shaped recess formed on a decompression cam, respectively.
도 7은 상기 실시형태의 작용 설명도이다.7 is an explanatory view of the operation of the above embodiment.
도 8은 상기 실시형태의 작용 설명도이다.8 is an explanatory view of the operation of the above embodiment.
도 9는 상기 실시형태의 작용 설명도이다.9 is an explanatory view of the operation of the above embodiment.
도 10은 상기 실시형태의 작용 설명도이다.10 is an explanatory view of the operation of the above embodiment.
도 11은 배기 캠, 흡기 캠 및 감압 캠에 대한 크랭크 각과 캠 리프트 사이의 관계를 도시하는 도면이다.11 is a diagram showing a relationship between the crank angle and the cam lift for the exhaust cam, the intake cam, and the decompression cam.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 내연기관의 요부의 확대 단면도이다. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
도 13은 도 12의 ⅩⅢ-ⅩⅢ선을 따라 취한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 12.
도 14는 도 12의 ⅩⅣ-ⅩⅣ선을 따라 취한 단면도이다.14 is a cross-sectional view taken along the line IV-XIV of FIG. 12.
도 15는 감압 캠의 내면의 일부분의 전개도이다.15 is an exploded view of a portion of the inner surface of the decompression cam.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조로 하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to FIGS.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 감압장치를 구비하는 자동 이륜차의 단기통 OHC 4 스트로크 사이클 내연기관(1)을 도시한다. 내연기관(1)의 본체는 실린더 블록(2), 실린더 블록(2)의 상부 단에 탈착가능하게 설치된 실린더 헤드(3) 및 실린더 블록(2)의 하부에 설치된 크랭크 케이스(도시되지 않음)를 구비한다. 실린더 블록(2)의 실린더 보어(4)에 피스톤(5)이 상하로 미끄러지도록 설비된다. 피스톤이 상하 왕복 운동할 때, 크랭크샤프트가 회전 구동되도록 피스톤(5)이 커넥팅 로드를 통해 크랭크샤프트(도시되지 않음)에 연결된다.1 and 2 show a single cylinder OHC four stroke cycle
실린더 헤드(3)에는 실린더 보어(4)의 상부 위치의 연소실(8)과 연통하는 흡기 통로(7) 및 배기 통로(8)가 형성된다. 흡기 통로(7) 및 배기 통로(8)를 개폐하는 흡기 밸브(9) 및 배기 밸브(10)가 V자 형상으로 배치된다. 흡기 밸브(9) 및 배기 밸브(10)의 정상부에 일체로 장착된 리테이너(11)와 실린더 헤드(3) 사이에 삽입된 밸브 스프링(12)에 의해, 흡기 밸브 및 배기 밸브(10)는 항상 폐쇄되도록 가압된다. 흡기 통로(7)의 상류측에는 스로틀 밸브 및 캬브레타(carburetor)가 배치된다.The
흡기 밸브(9) 및 배기 밸브(10)의 상방 공간의 중앙 위치에, 캠샤프트(13)가 한 쌍의 베어링(14)에 회전 가능하게 지지된다. 캠샤프트(13)의 일 단에는 볼트(15)에 의해 드리븐 스프로켓(16)이 일체로 장착되며, 크랭크샤프트(도시되지 않음)에 고정된 드라이브 스프로켓(도시되지 않음)과 드리븐 스프로켓(16)에 무단 체인(17, endless chain)이 씌워진다. 캠샤프트(13)는 크랭크샤프트의 회전속도의 1/2의 회전속도로 회전하도록 구동된다.The
흡기 밸브(9)와 캠샤프트(13)의 사이 및 배기 밸브(10)와 캠샤프트(13)의 사이의 각각의 중간 위치에, 로커 샤프트(18)가 캠샤프트(13)와 평행하게 실린더 헤드(3)에 지지된다. 각각의 로커 샤프트(18)는 요동하도록 회전되는 흡기 로커 아암(19) 또는 배기 로커 아암(20)을 갖는다. 각각의 로커 아암(19, 20)은 록 너트(22)에 의해 태핏 스크류(21)와 고정되는 단부 및 이분된(bifurcated) 타단부를 갖는다. 롤러 지지 샤프트(23)가 이분된 단부에 설치되고, 흡기 롤러(25) 또는 배기 롤러(26)가 니들 베어링(24)을 통해 롤러 지지 샤프트(23)상에 회전 가능하게 지지된다.At each intermediate position between the
캠샤프트(13)에는 흡기 로커 아암(19) 및 배기 로커 아암(20)의 흡기 롤러(25) 및 배기 롤러(26)에 각각 접촉하도록 적용된 흡기 캠(27) 및 배기 캠(28)이 형성된다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 일방향 클러치(29, one-way clutch)가 배기 캠(28)의 외측방에 위치되어 캠샤프트(13)에 설비된다. 일방향 클러치(29)의 소직경 원통부(30)에 감압 캠(38)이 회전 가능하게 설비된다.As shown in FIG. 2, a one-way clutch 29 is located outside the
도 3은 도 2에 도시된 일방향 클러치(29), 감압 캠(38)과 그들의 인접부분의 확대도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ단면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 일방향 클러치의 대직경 원통부(31)는 원주방향에 등간격으로 형성된 3개의 캠 절단부(32)를 갖는다. 각각의 캠 절단부(32)에 캠 롤러(33)가 느슨하게 설비되어, 코일 스프링(34)이 캠 절단부(32)와 캠 롤러(33) 사이에 삽입된다. 캠샤프트(13)가 화살표(N)로 도시된 바와 같이 정회전할 때, 일방향 클러치(29)는 차단 상태로 되며, 캠샤프트(13)가 화살표(R)로 도시된 바와 같이 역회전할 때, 일방향 클러치(29)는 연결 상태로 된다.FIG. 3 is an enlarged view of the one-way clutch 29, the
또한, 일방향 클러치(29)의 대직경 원통부(31)는 내측면으로부터 외측방을 향해 연장하는 각각의 블라인드 구멍(35)을 갖는다. 인접한 캠 절단부(32) 사이에, 각각 3개의 블라인드 구멍(35)이 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 블라인드 구멍(35)에 코일 스프링(36) 및 볼(37)이 넣어진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 감압 캠(38)의 외측면에는 12개의 계란형 오목부(39)가 원주방향에 등간격으로 형성된다. 코일 스프링(36)에 의해 감압 캠(38)을 향해 밀려진 볼(37)은 계란형 오목부(39)와 상대하며, 오목부에 들어맞는다(도 3). 일방향 클러치(29)의 블라인드 구멍(35), 코일 스프링(36) 및 볼(37)과 감압 캠(38)의 계란형 오목부(39)는 토오크 리미터(40)를 구성한다. 도 6a는 계란형 오목부(39)의 정면도이며, 도 6b는 그 단면도이다. 오목부(39)는 급경사부(39a)와 완만한 경사부(39b)를 구비한다.In addition, the large-diameter
도 5에 도시된 바와 같이, 감압 캠(38)은 반경 방향으로 돌출하는 맞물림 돌기(41)를 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(3)에는 감압 캠(38)이 역회전할 때, 감압 캠(38)을 정지시키기 위해 맞물림 돌기(41)와 맞물리는 역회전 스토퍼(42)가 형성된다. 흡기 로커 아암(19)에는 감압 캠(38)이 정회전할 때, 감압 캠(38)을 정지시키기 위해 맞물림 돌기(41)와 맞물리는 정회전 스토퍼(43)가 형성된다.As shown in FIG. 5, the
일방향 클러치(29)의 소직경 원통부(30)의 외주면에는 감압 캠(38)의 내측 가장자리에 인접하는 플라스틱 스토퍼 링(44)이 설비된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 점화 플러그(45)의 전극(46)이 연소실(6) 내로 돌출하도록 점화 플러그(45)가 실린더 헤드를 관통하여 실린더 헤드에 나사 결합된다.The outer circumferential surface of the small diameter
상술한 바와 같이 구성된 실시형태에서, 단기통 OHC 4 스트로크 사이클 내연기관(1)이 정지되는 경우에, 크랭크샤프트(도시되지 않음)가 스타터 모터에 의해서 역회전한다면, 캠샤프트(13)도 반시계 방향으로 역회전한다.In the embodiment configured as described above, if the crankshaft (not shown) is reversed by the starter motor when the single cylinder OHC four stroke cycle
캠샤프트(13)가 도 4에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 역회전할 때, 일방향 클러치(29)도 캠샤프트와 함께 반시계 방향으로 회전하며, 일방향 클러치(29)의 블라인드 구멍(35)에 설비된 코일 스프링(36)의 스프링력에 의해 눌려 나와 있는 볼(37)이 감압 캠(38)의 계란형 오목부(39)의 급경사부(39a)와 맞물려 토오크 리미터(40)의 역회전 방향으로 큰 전달 토오크를 발생시킨다. 따라서, 일방향 클러치(29)로부터 감압 캠(38)으로 감압 캠(38)이 역회전하도록 역회전 토오크가 전달된다. 감압 캠(38)의 캠 산부(38a)에 접촉하는 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)에 의해 회전 저항 토오크가 감압 캠(38)에 부여될지라도, 일방향 클러치(29)로부터 감압 캠(38)에 전달된 역회전 토오크가 크기 때문에 감압 캠(38) 은 반시계 방향으로 역회전 할 수 있다. 감압 캠(38)의 맞물림 돌기(41)가 도 1에 도시된 바와 같이 역회전 스토퍼(42)에 의해 정지되기 때문에, 감압 캠(38)은 정지된다. 이러한 상태에서, 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)는 감압 캠(38)의 캠 산부(38a)에 접촉하며, 배기 밸브(10)는 조금 개방된다. When the
도 1의 상태로부터 스타터 모터에 의해 크랭크샤프트가 정회전된다면, 캠샤프트(13)도 시계방향으로 정회전하며, 배기 캠(28)도 동일한 방향으로 회전한다. 그러나, 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)가 회전 저항 토오크를 감압 캠(38)에 부가하기 위해 감압 캠(38)의 캠 산부(38a)와 접촉하며, 일방향 클러치(29)가 토오크 전달을 막기 위하여 캠샤프트(13)로부터 차단되기 때문에, 캠샤프트(13)는 도 1에 도시된 정지 상태로 유지된다. 한편, 배기 캠 및 흡기 캠은 캠샤프트(13)와 함께 회전한다.If the crankshaft is rotated forward by the starter motor from the state of FIG. 1, the
배기 캠(28)의 캠 산부(28a)가 배기 롤러(26)와 접촉할 때, 배기 롤러(26)는 상승되기 시작한다. 이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 배기 롤러(26) 및 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)가 상승되며, 배기 밸브(10)가 크게 개방된다. 동시에, 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)가 감압 캠(38)의 캠 산부(38a)로부터 분리되기 때문에, 감압 캠(38)에 발생한 회전 저항 토오크가 해소된다. 또한, 캠샤프트(13)와 일방향 클러치(29)와의 사이의 마찰에 의해 발생된 매우 작게 얻어진 회전 토오크에 의해 감압 캠(38)은 회전된다. 즉, 감압 캠(38)은 캠샤프트(13)와 동반하여 회전한다. 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)가 감압 캠(38)의 캠 산부(38a)로부터 분리될 때만, 즉 배기 캠(28)의 캠 각도에 상응하는 각에 의해서 만 캠샤프트(13)와 동반하여 감압 캠(38)이 회전한다. 그 후, 배기 캠(28)의 캠 산부(28a)가 배기 롤러(26)를 통과하며, 배기 롤러(26) 및 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)가 하강되며, 감압 캠(38)은 회전 저항 토오크에 의해 정지되며, 크랭크샤프트(13), 배기 캠(28) 및 흡기 캠(27)은 정회전을 계속한다.When the cam peak 28a of the
또한, 캠샤프트(13)가 대략 1회전할 때, 배기 캠(28)의 캠 산부(28a)가 다시 배기 롤러(26)와 접하여 이를 밀어 올리며, 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)는 감압 캠(38)의 캠 산부(38a)로부터 분리된다. 동시에, 배기 캠(28)의 캠 각도에 의해 감압 캠(38)은 캠샤프트(13)와 다시 동반하여 회전한다. 캠샤프트(13)가 2회전 또는 그 이상의 회전을 할 때, 배기 로커 아암(20)의 이분된 단부(20a)는 감압 캠(38)의 캠 산부(38a)로부터 분리되어 감압 작동을 종료한다. 통상의 작동이 개시됨과 동시에, 감압 캠(38)의 맞물림 돌기(41)는 정회전 스토퍼(43)에 의해 정지되며, 감압 캠(38)은 비작동 상태로 유지된다. 감압 캠(38)의 계란형 오목부(39)의 완만한 경사부(39b)는 감압 캠(38)이 정회전 스토퍼(43)에 의해 정지될 때의 충격을 완화하기 위해 형성된다.In addition, when the
도 11은 흡기 캠, 배기 캠 및 감압 캠에 대한 크랭크 각과 캠 리프트 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 11에서, IN은 흡기 캠의 리프트, EX는 배기 캠의 리프트 및 DC는 감압 캠의 리프트이다. 배기 밸브는 배기 캠과 감압 캠의 리프트 중 큰 쪽 리프트의 영향에 의해 개방된다. 정회전이 개시된 후, 배기 밸브는 A-B-C-D-E-F-G-H-I-J의 곡선을 따라 개방된다. 감압 캠에서는, 상기 언급된 연속 회전이 어느 정도 진행되어, 캠 산부가 배기 로커 아암의 이분된 단부로부터 해제될 때 리프트가 0으로 된다.11 is a graph showing the relationship between the crank angle and the cam lift for the intake cam, the exhaust cam and the decompression cam. In Fig. 11, IN is a lift of the intake cam, EX is a lift of the exhaust cam and DC is a lift of the decompression cam. The exhaust valve is opened by the influence of the larger one of the lifts of the exhaust cam and the decompression cam. After the forward rotation is started, the exhaust valve is opened along the curve of A-B-C-D-E-F-G-H-I-J. In the decompression cam, the above mentioned continuous rotation proceeds to some extent, so that the lift becomes zero when the cam peak is released from the divided end of the exhaust rocker arm.
상기 언급된 바와 같이, 도 1 내지 도 11에 도시된 실시형태에서는, 큰 관성 모멘트를 갖는 웨이트가 시동계에 설치되지 않으며, 또한 크랭크샤프트가 수회전에 의해 비교적 작은 회전 속도로 회전된다. 그러므로, 내연기관의 시동은 크게 개선되며, 스타터 모터의 출력이 작게 되어 스타터 모터의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.As mentioned above, in the embodiment shown in Figs. 1 to 11, weights having a large moment of inertia are not installed in the starting system, and the crankshaft is rotated at a relatively small rotational speed by manual rotation. Therefore, the start of the internal combustion engine is greatly improved, and the output of the starter motor is reduced, so that the starter motor can be miniaturized and reduced in weight.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시형태를 도시한다. 이 실시형태는 일방향 클러치 및 감압 캠의 형상만 상기 언급한 실시형태와 다르다. 바꾸어 말하면, 양 실시형태는 동일한 구성을 가지고 있으므로, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙인다.12-14 illustrate another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the above-mentioned embodiment only in the shapes of the one-way clutch and the decompression cam. In other words, since both embodiments have the same structure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part.
도 12는 실시형태의 요부의 확대도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 배기 캠(28)의 외측방에 위치된 일방향 클러치(50)는 캠샤프트(13)에 설비되며, 감압 캠(58)은 회전하기 위해 일방향 클러치의 외주부(51)에 설비된다.It is an enlarged view of the principal part of embodiment. As shown in FIG. 12, the one-way clutch 50 located outside the
도 13은 도 12의 ⅩⅢ-ⅩⅢ의 단면도이며, 도 14는 도 12의 ⅩⅣ-ⅩⅣ의 단면도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 일방향 클러치(50)의 외반부 내면에는 원주 방향에 3개의 캠 절단부(52)가 등간격으로 형성되어 있다. 각각의 캠 절단부(52)에는 캠 롤러(53)가 느슨하게 설비되어, 코일 스프링(54)이 캠 절단부(52)와 캠 롤러(53) 사이에 삽입된다. 캠샤프트(13)가 정회전할 때, 일방향 클러치(50)는 차단 상태가 되며, 캠샤프트(13)가 역회전할 때, 일방향 클러치(50)는 연결 상태가 된다. 이러한 구성은 상기 언급한 실시형태의 것과 동일하다.
FIG. 13 is a cross-sectional view of XIII-XIII of FIG. 12, and FIG. 14 is a cross-sectional view of XIV-XIV of FIG. 12. As shown in FIG. 13, three
도 12 및 도 14에 도시된 바와 같이, 일방향 클러치(50)의 외주부(51)에는 외측을 향해 개구한 12 개의 블라인드 구멍(55)이 등간격으로 형성되어 있다. 각각의 블라인드 구멍(55)에는 코일 스프링(56) 및 볼(57)이 넣어진다. 감압 캠(58)의 내주면에는 12 개의 계란형 오목부(59)가 원주방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 도 15는 감압 캠의 내면의 일부분의 전개도이다. 오목부(59)는 상기 언급한 실시형태와 동일한 급경사부(59a) 및 완만한 경사부(59b)를 갖는다. 일방향 클러치(50)의 블라인드 구멍(55), 코일 스프링(56) 및 볼(57)과 감압 캠(58)의 계란형 오목부(59)는 토오크 리미터(60)를 구성한다.12 and 14, twelve
감압 캠(58)은 상기 언급한 실시형태와 동일한 캠 산부(58a) 및 맞물림 돌기(61)를 갖는다. 맞물림 돌기(61)는 감압 캠(58)이 역회전할 때, 실린더 헤드(3)의 역회전 스토퍼(42)에 의해 정지되며, 감압 캠(58)이 정회전할 때, 흡기 로커 아암(19)의 정회전 스토퍼(43)에 의해 정지된다. 감압 캠(58)의 가장자리에 인접한 일방향 클러치(50)의 외주면에 형성된 환형(annular) 오목부에 플라스틱의 스토퍼 링(62)이 설비된다.The
이 실시형태는 토오크 리미터가 일방향 클러치의 외주면과 감압 캠의 내주면 사이에 형성될 수 있는 것을 나타낸다. 캠샤프트가 역회전할 때, 감압 캠도 역회전한다. 캠샤프트가 정회전하고, 배기 로커 아암의 이분된 단부(20a)가 감압 캠의 캠 산부(58a)로부터 분리될 때, 캠샤프트와 일방향 클러치 사이에 발생된 매우 작은 동반되는 회전 토오크 및 토오크 리미터의 맞물림에 기인하여 감압 캠은 정회전한다. 이 작용 및 도시하지 않은 부분의 작용은 상기 언급된 실시형태의 작용과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. This embodiment shows that a torque limiter can be formed between the outer circumferential surface of the one-way clutch and the inner circumferential surface of the decompression cam. When the camshaft reverses, the decompression cam also reverses. When the camshaft rotates forward and the
본 발명에 따라, 원심력이 사용되지 않기 때문에, 밸브 이동계의 관성이 작아지며, 스타터 모터의 소형화가 가능해진다. 시동 작동 상태로부터 통상 작동 상태로의 변환이 전자 제어를 사용하지 않고 기계적으로 실행되기 때문에, 복잡한 내연기관의 제어 시스템이 회피될 수 있으며, 비용 절감이 가능해진다.According to the present invention, since the centrifugal force is not used, the inertia of the valve movement system becomes small, and the starter motor can be miniaturized. Since the conversion from the starting operating state to the normal operating state is carried out mechanically without using electronic control, a control system of a complicated internal combustion engine can be avoided, and cost reduction is possible.
또한, 토오크 리미터가 간단하게 형성되어, 감압장치의 소형화 및 경량화가 성취될 수 있다.In addition, the torque limiter is simply formed, so that downsizing and weight reduction of the pressure reducing device can be achieved.
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