特許 6967029 内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6967029

(24)【登録日】2021年10月26日

(45)【発行日】2021年11月17日

(54)【発明の名称】内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F01L 13/08 20060101AFI20211108BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20211108BHJP

   F02N 11/08 20060101ALI20211108BHJP

   F02N 15/00 20060101ALI20211108BHJP

【ＦＩ】

   F01L13/08 D

   F02D29/02 321A

   F02N11/08 F

   F02N15/00 E

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-61367(P2019-61367)

(22)【出願日】2019年3月27日

(65)【公開番号】特開2020-159322(P2020-159322A)

(43)【公開日】2020年10月1日

【審査請求日】2019年12月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】國石 賢

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 崇生

(72)【発明者】

【氏名】阿藤 紳司

(72)【発明者】

【氏名】平山 周二

(72)【発明者】

【氏名】久我 信二

【審査官】 楠永 吉孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２４５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０１７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３２９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−０９７３０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０１−１５１７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１３０４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４４５３５０７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０１４７４７４０（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １３／０８

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｆ０２Ｎ １１／０８

Ｆ０２Ｎ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランクシャフト（６１）と、
前記クランクシャフト（６１）に連結されて、前記クランクシャフト（６１）に対して２対１の減速比で回転するカムシャフト（８２）と、
予め設定された回転数未満で、前記カムシャフト（８２）に同軸の仮想円筒面（１１８）から、前記カムシャフト（８２）の回転軸線（Ｘｃ）に平行な母線を有する湾曲突面（１１６ａ）を突出させる動作位置、および、前記仮想円筒面（１１８）から前記湾曲突面（１１６ａ）を引っ込ませる非動作位置の間で変位するデコンプカム（１０６）と、
排気側ロッカーアーム（９３ｂ）に設けられて、前記カムシャフト（８２）の回転時に前記湾曲突面（１１６ａ）に接触するデコンプスリッパー面（１２６）と、
前記カムシャフト（８２）の回転軸線（Ｘｃ）に平行に延びる揺動軸線（Ｘｓ）回りに揺動自在に前記カムシャフト（８２）に支持され、前記揺動軸線（Ｘｓ）から離れた位置で前記デコンプカム（１０６）に連結される腕部材（１０８）と、
前記腕部材（１０８）に結合されて、重力の作用で前記揺動軸線（Ｘｓ）回りに第１方向（ＤＲ１）に作用し前記カムシャフト（８２）の回転軸線（Ｘｃ）回りの回転角位置に応じて変化する第１トルク（Ｔｆ）で、前記非動作位置に向かって前記デコンプカム（１０６）に駆動力を付与するデコンプウエイト（１０９）と、
前記腕部材（１０８）に連結されて、前記揺動軸線（Ｘｓ）回りで前記第１方向（ＤＲ１）に逆向きの第２方向（ＤＲ２）に第２トルク（Ｔｓ）を生成する弾性を有し、前記動作位置に向かって前記デコンプカム（１０６）に駆動力を付与する弾性部材（１２５）と
を備える内燃機関において、
始動に先立って、前記第２トルク（Ｔｓ）が前記第１トルク（Ｔｆ）を上回る回転角位置に前記クランクシャフト（６１）を逆転させるスターターモーター（５４）を備えるとともに、前記デコンプウエイト（１０９）は、圧縮行程時において前記第１トルク（Ｔｆ）が前記第２トルク（Ｔｓ）を上回るようにして前記腕部材（１０８）に結合されることを特徴とする内燃機関。

【請求項2】

請求項１に記載の内燃機関において、前記スターターモーター（５４）は、前記クランクシャフト（６１）の停止時に、膨張行程で確立される前記クランクシャフト（６１）の回転角範囲まで前記クランクシャフト（６１）を逆転させることを特徴とする内燃機関。

【請求項3】

請求項２に記載の内燃機関において、前記スターターモーター（５４）は、前記クランクシャフト（６１）の逆転時に、圧縮行程の上死点に至るトルクよりも小さいトルクを発揮することを特徴とする内燃機関。

【請求項4】

請求項３に記載の内燃機関において、前記スターターモーター（５４）は、予め決められた回転角で前記クランクシャフト（６１）を逆転させることを特徴とする内燃機関。

【請求項5】

請求項４に記載の内燃機関において、水平面に対してシリンダー軸線（Ｃ）の傾斜角は、予め決められた前記回転角で前記クランクシャフト（６１）が逆転した際に、前記第２トルク（Ｔｓ）が前記第１トルク（Ｔｆ）を上回る前記回転角位置に前記クランクシャフト（６１）を位置づける範囲に設定されることを特徴とする内燃機関。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関において、前記クランクシャフト（６１）の停止時に前記クランクシャフト（６１）が前記回転角位置以外に位置すると、前記デコンプカム（１０６）は前記非動作位置に位置することを特徴とする内燃機関。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関において、前記クランクシャフト（６１）の回転に伴って前記カムシャフト（８２）の回転速度が予め決められた回転速度を超えるまで、前記デコンプカム（１０６）は前記動作位置に保持されることを特徴とする内燃機関。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関において、車両（１１）に搭載された際に、車両（１１）の停止に応じて前記クランクシャフト（６１）の回転を停止し、アクセル（２８）の操作に応じて再始動することを特徴とする内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮行程中に排気バルブを開くデコンプ装置を備える内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、始動時に内燃機関の圧縮行程で排気バルブを開き、ピストンの圧縮動作に基づくクランクシャフトの回転抵抗を低減するデコンプ機構を開示する。デコンプ機構は、カムシャフトの回転軸線に平行に延びる揺動軸線回りに揺動自在にカムシャフトに支持され、揺動軸線から離れた位置でデコンプカムに連結される腕部材を備える。腕部材には、カムシャフトの回転によって生じる遠心力に応じて、非動作位置に向かってデコンプカムに駆動力を付与するデコンプウエイトが結合される。腕部材には、動作位置に向かってデコンプカムに駆動力を付与する捻りばねが連結される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−２２４５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、デコンプウエイトの形状に応じてデコンプウエイトの重心はカムシャフトの回転軸線から遠ざけられる。その結果、デコンプウエイトの遠心力は増大する。遠心力の増大に応じて捻りばねには大きなばね力が付与されることができる。クランクシャフトがいずれの回転角位置に位置しても、捻りばねの働きでデコンプカムは動作位置に維持されることができる。始動時に、デコンプ機能の不作動は抑制されることができる。さらにデコンプ機能の切り替え回転数が下げられれば、打音の発生はさらに抑制されることができる。

【0005】

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、始動時から確実にデコンプの機能を実現することができ、しかも、デコンプ機能の切り替え回転数を下げることができる内燃機関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】

【0006】

本発明の第１側面によれば、クランクシャフトと、前記クランクシャフトに連結されて、前記クランクシャフトに対して２対１の減速比で回転するカムシャフトと、予め設定された回転数未満で、前記カムシャフトに同軸の仮想円筒面から、前記カムシャフトの回転軸線に平行な母線を有する湾曲突面を突出させる動作位置、および、前記仮想円筒面から前記湾曲突面を引っ込ませる非動作位置の間で変位するデコンプカムと、排気側ロッカーアームに設けられて、前記カムシャフトの回転時に前記湾曲突面に接触するデコンプスリッパー面と、前記カムシャフトの回転軸線に平行に延びる揺動軸線回りに揺動自在に前記カムシャフトに支持され、前記揺動軸線から離れた位置で前記デコンプカムに連結される腕部材と、前記腕部材に結合されて、重力の作用で前記揺動軸線回りに第１方向に作用し前記カムシャフトの回転軸線回りの回転角位置に応じて変化する第１トルクで、前記非動作位置に向かって前記デコンプカムに駆動力を付与するデコンプウエイトと、前記腕部材に連結されて、前記揺動軸線回りで前記第１方向に逆向きの第２方向に第２トルクを生成する弾性を有し、前記動作位置に向かって前記デコンプカムに駆動力を付与する弾性部材とを備える内燃機関において、始動に先立って、前記第２トルクが前記第１トルクを上回る回転角位置に前記クランクシャフトを逆転させるスターターモーターを備えるとともに、前記デコンプウエイトは、圧縮行程時において前記第１トルクが前記第２トルクを上回るようにして前記腕部材に結合される。

【0007】

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記スターターモーターは、前記クランクシャフトの停止時に、膨張行程で確立される前記クランクシャフトの回転角範囲まで前記クランクシャフトを逆転させる。

【0008】

第３側面によれば、第２側面の構成に加えて、前記スターターモーターは、前記クランクシャフトの逆転時に、圧縮行程の上死点に至るトルクよりも小さいトルクを発揮する。

【0009】

第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記スターターモーターは、予め決められた回転角で前記クランクシャフトを逆転させる。

【0010】

第５側面によれば、第４側面の構成に加えて、水平面に対してシリンダー軸線の傾斜角は、予め決められた前記回転角で前記クランクシャフトが逆転した際に、前記第２トルクが前記第１トルクを上回る前記回転角位置に前記クランクシャフトを位置づける範囲に設定される。

【0011】

第６側面によれば、第１〜第６側面のいずれか１項の構成に加えて、前記クランクシャフトの停止時に前記クランクシャフトが前記回転角位置以外に位置すると、前記デコンプカムは前記非動作位置に位置する。

【0012】

第７側面によれば、第７側面の構成に加えて、前記クランクシャフトの回転に伴って前記カムシャフトの回転速度が予め決められた回転速度を超えるまで、前記デコンプカムは前記動作位置に保持される。

【0013】

第８側面によれば、第１〜第８側面のいずれか１の構成に加えて、内燃機関は、車両に搭載された際に、車両の停止に応じて前記クランクシャフトの回転を停止し、アクセルの操作に応じて再始動する。

【発明の効果】

【0014】

第１側面によれば、始動に先立って、スターターモーターの働きでクランクシャフトは特定の回転角位置に位置づけられる。特定の回転角位置が確立されると、弾性部材はデコンプウエイトによって生成される第１トルクを上回る第２トルクを生成する。第２トルクは仮想円筒面から湾曲突面を突出させる。したがって、カムシャフトが回転すると、デコンプカムの湾曲突面は排気側ロッカーアームのデコンプスリッパー面をなぞる。デコンプカムの働きで排気バルブは開く。たとえ弾性部材の弾性力が低下しても、スターターモーターの働きで始動時からデコンプの機能は実現されることができる。したがって、デコンプ機能の切り替え回転数は下げられることができる。打音の発生はさらに抑制されることができる。弾性部材のばね荷重は軽減されることができることから、それに合わせてデコンプウエイトの重量も抑制されることができる。デコンプウエイトの軽量化はデコンプ機構のコンパクト化に寄与することができる。

【0015】

第２側面によれば、ピストンは膨張行程中の位置に位置するので、ピストンは燃焼室内で圧縮された空気の圧力で下降方向に押される。続いて燃焼室は排気行程および吸気行程を経るので、ピストンの変位に対して運動抵抗は縮小される。始動にあたって圧縮行程前にクランクシャフトの回転に勢いは付与されることができる。内燃機関の動作はスムースに立ち上がることができる。

【0016】

第３側面によれば、クランクシャフトの逆転時に、膨張行程のピストンはピストンの運動抵抗に応じて圧縮行程の上死点を通り過ぎることができない。したがって、ピストンは逆転時に圧縮行程の上死点手前で停止する。こうして始動時のクランクシャフトの回転角位置は設定される。始動にあたって圧縮行程前にクランクシャフトの回転に勢いを付与することができる。内燃機関の動作はスムースに立ち上がることができる上、カムシャフトの位相を一定の範囲内に収めた状態で始動を開始することができる。

【0017】

第４側面によれば、スターターモーターは、予め決められた回転角だけクランクシャフトを逆転させるので、クランクシャフトの回転角位置ごとに逆転の回転角が設定される場合に比べて、逆転の制御は簡素化されることができる。それでもピストンは必ず圧縮行程の上死点手前で停止することから、内燃機関の動作はスムースに立ち上がることができる。

【0018】

第５側面によれば、シリンダー軸線の傾斜角に応じてクランクシャフトの逆転時に特定の回転角位置に位置するクランクシャフトは確保されることができる。シリンダー軸線の姿勢に応じてクランクシャフトの逆転時にデコンプ機能は確実に確保されることができる。

【0019】

第６側面によれば、クランクシャフトの停止時にクランクシャフトが回転角位置以外に位置すると、デコンプカムは非動作位置に位置するほどに、弾性部材は小さい弾性力を有すれば済む。弾性部材の弾性力は十分に低下することができる。デコンプ機能の切り替え回転数は下げられることができる。

【0020】

第７側面によれば、カムシャフトの回転に伴う遠心力が十分に増大するまでデコンプカムは動作位置に保持される。したがって、始動から予め決められた回転速度まで内燃機関の動作はスムースに立ち上がることができる。

【0021】

第８側面によれば、車両の停止時にアイドルストップ機能は実現されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る自動二輪車（鞍乗り型車両）の全体像を概略的に示す側面図である。

【図2】自動二輪車の正面図である。

【図3】シリンダー軸線、クランクシャフトの回転軸線、メインシャフトの軸心およびカウンターシャフトの軸心を含む切断面で観察される内燃機関の断面図である。

【図4】図３の４−４線に沿った拡大断面図である。

【図5】図４の５−５線に沿った拡大垂直断面図である。

【図6】図５の６−６線に沿った拡大垂直断面図である。

【図7】図５の７−７線に沿った拡大垂直断面図である。

【図8】図６に対応し、デコンプカムのカムピンが第２位置に位置する際にデコンプ装置の構成を概略的に示す拡大垂直断面図である。

【図9】内燃機関の燃焼行程でクランクシャフトの逆転に要求されるトルク、揺動軸回りで作用する第１トルクおよび第２トルクの関係を示すタイムチャートである。

【図10】内燃機関の燃焼行程でクランクシャフトの逆転に要求されるトルク、揺動軸回りで作用する第１トルクおよび第２トルクの関係を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動二輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。

【0024】

図１は本発明の一実施形態に係る鞍乗り型車両である自動二輪車の全体像を概略的に示す。自動二輪車１１は、車体フレーム１２と、車体フレーム１２に装着された車体カバー１３とを備える。車体カバー１３は、燃料タンク１４を覆って燃料タンク１４の後方の乗員シート１５に接続されるタンクカバー１６を有する。燃料タンク１４に燃料は貯留される。自動二輪車１１の運転にあたって乗員は乗員シート１５を跨ぐ。

【0025】

車体フレーム１２は、ヘッドパイプ１７と、ヘッドパイプ１７から後ろ下がりに延びて、後下端にピボットフレーム１８を有するメインフレーム１９と、メインフレーム１９の下方の位置でヘッドパイプ１７から下方に延びるダウンフレーム２１と、メインフレーム１９の湾曲域１９ａから水平方向に後方に延びる左右のシートフレーム２２と、シートフレーム２２の下方でピボットフレーム１８から後上がりに延びて後端で下方からシートフレーム２２に結合されるリアフレーム２３とを有する。リアフレーム２３は下方からシートフレーム２２を支える。

【0026】

ヘッドパイプ１７には操向自在にフロントフォーク２４が支持される。フロントフォーク２４には車軸２５回りで回転自在に前輪ＷＦが支持される。フロントフォーク２４の上端には操向ハンドル２６が結合される。図２に示されるように、操向ハンドル２６は車幅方向に左右に水平に延びる。操向ハンドル２６の両端にはハンドルグリップ２７が固定される。運転者は自動二輪車１１の運転にあたって左右の手でそれぞれハンドルグリップ２７を握る。

【0027】

図２に示される右端のハンドルグリップ２７は、軸心回りで回転し、回転角に応じてスロットルの開き度を決定するアクセル２８として機能する。右端のハンドルグリップ２７の前方にはハンドルグリップ２７に並列に延びるブレーキレバー２９が配置される。ブレーキレバー２９の操作に応じて例えば前輪ＷＦには制動力が作用する。乗員はハンドルグリップ２７の操作およびブレーキレバー２９の操作に応じて車両の速度を調整することができる。左端のハンドルグリップ２７の前方にはハンドルグリップ２７に並列に延びるクラッチレバー３１が配置される。

【0028】

図１に示されるように、車両の後方で車体フレーム１２にはピボット３２回りで上下に揺動自在にスイングアーム３３が連結される。スイングアーム３３の後端に車軸３４回りで回転自在に後輪ＷＲが支持される。前輪ＷＦと後輪ＷＲとの間で車体フレーム１２には後輪ＷＲに伝達される駆動力を生成する内燃機関３５が搭載される。内燃機関３５の動力は動力伝達装置３６を経て後輪ＷＲに伝達される。

【0029】

内燃機関３５は、ダウンフレーム２１およびメインフレーム１９の間に配置されて、ダウンフレーム２１およびメインフレーム１９にそれぞれ連結されるクランクケース３７と、クランクケース３７の前側から上方に延びて、前傾するシリンダー軸線Ｃを有するシリンダーブロック３８と、シリンダーブロック３８の上端に結合されて、動弁機構を支持するシリンダーヘッド３９と、シリンダーヘッド３９の上端に結合されて、シリンダーヘッド３９上の動弁機構を覆うヘッドカバー４０とを備える。クランクケース３７では回転軸線Ｒｘ回りで動力が生成される。

【0030】

内燃機関３５には、内燃機関３５に向けて混合気を供給する吸気装置４１と、車両の後方に向けて内燃機関３５の排ガスを排出する排気装置４２とが接続される。吸気装置４１は、シリンダーヘッド３９の後壁に結合されて、スロットルバルブの働きで空気の流量を調整するスロットルボディ４３と、コネクティングチューブでスロットルボディ４３に接続され、内燃機関３５に供給される外気を浄化するエアクリーナー（図示されず）とを備える。スロットルボディ４３ではアクセル２８の操作量に応じてスロットルバルブの開き度は制御される。スロットルボディ４３に、シリンダーヘッド３９の吸気道に臨んで燃料を噴射する燃料噴射装置４４が差し込まれる。

【0031】

排気装置４２は、シリンダーヘッド３９の前壁に結合されて、内燃機関３５の下方をくぐって後方に延びる排気管４５を備える。排気管４５には内燃機関３５から排出される排ガスを浄化する触媒４６が組み込まれる。排気管４５の後端には、内燃機関３５の消音機能を有し、車軸３３の後方で大気に排ガスを放出するサイレンサー（図示されず）が接続される。

【0032】

図３に示されるように、シリンダーブロック３８には、シリンダー軸線Ｃに沿ってピストン４７の線形往復運動を案内するシリンダー４８が区画される。ここでは、シリンダーブロック３８には単一のピストン４７を受け入れる単一のシリンダー４８が形成される。ピストン４７とシリンダーヘッド３９との間に燃焼室４９が区画される。シリンダーヘッド３９には燃焼室４９に臨む点火プラグ５１が取り付けられる。点火プラグ５１は、供給される電気信号に応じて、電極に生じる火花で燃焼室４９内の混合気に着火する。

【0033】

クランクケース３７は第１ケース半体３７ａおよび第２ケース半体３７ｂに分割される。第１ケース半体３７ａおよび第２ケース半体３７ｂは内面同士で向き合わせられる。第１ケース半体３７ａおよび第２ケース半体３７ｂは合わせ面で液密に相互に結合されて協働でクランク室５３を区画する。第１ケース半体３７ａの外面には、ＡＣＧスターター５４を収容するＡＣＧカバー５５と、第１ケース半体３７ａとの間にスプロケット５６を収容するスプロケットカバー５７とが結合される。第２ケース半体３７ｂの外面には、第２ケース半体３７ｂとの間に後述される摩擦クラッチ５８を収容するクラッチカバー５９が結合される。

【0034】

クランクシャフト６１は、第１ケース半体３７ａおよび第２ケース半体３７ｂにそれぞれ嵌め込まれる玉軸受６２、６３に連結されるジャーナル６４ａ、６４ｂと、ジャーナル６４ａ、６４ｂの間に配置されて、クランク室５３に収容されるクランク６５とを備える。クランク６５は、ジャーナル６４ａ、６４ｂに一体化されるクランクウエブ６６と、クランクウエブ６６を相互に連結するクランクピン６７とを有する。ジャーナル６４ａ、６４ｂの軸心は回転軸線Ｒｘに一致する。クランクピン６７には、ピストン４７から延びるコネクティングロッド６８の大端部が回転自在に連結される。コネクティングロッド６８はピストン４７の線形往復運動をクランクシャフト６１の回転運動に変換する。

【0035】

クランクケース３７から外側に一方向に突出するクランクシャフト６１の一端にはＡＣＧスターター５４が接続される。ＡＣＧスターター５４は、クランクケース３７の外面に固定されるステーター７１と、クランクケース３７から突き出るクランクシャフト６１の一端に相対回転不能に結合されるローター７２とを備える。ステーター７１は、クランクシャフト６１周りで周方向に配列されて、ステーターコアに巻き付けられる複数のコイル７１ａを有する。ローター７２は、ステーター７１を囲む環状の軌道に沿って周方向に配列される複数の磁石７２ａを有する。クランクシャフト６１が回転すると、コイル７１ａに対して磁石７２ａが相対変位し、ＡＣＧスターター５４は発電する。反対に、コイル７１ａに電流が流通すると、コイル７１ａで磁界が生成され、クランクシャフト６１の回転が引き起こされる。

【0036】

内燃機関３５は、クランクシャフト６１に組み合わせられるドグクラッチ式の変速機７３を備える。変速機７３はクランクケース３７内でクランク室５３に連続して区画される変速機室７４に収容される。変速機７３はクランクシャフト６１の軸心に平行な軸心を有するメインシャフト７５およびカウンターシャフト７６を備える。メインシャフト７５およびカウンターシャフト７６は転がり軸受で回転自在にクランクケース３７に支持される。

【0037】

メインシャフト７５およびカウンターシャフト７６には複数のミッションギア７７が支持される。ミッションギア７７は転がり軸受同士の間に配置されて変速機室７４に収容される。ミッションギア７７は、メインシャフト７５またはカウンターシャフト７６に同軸に相対回転自在に支持される回転ギア７７ａと、メインシャフト７５に相対回転不能に固定されて、対応する回転ギア７７ａに噛み合う固定ギア７７ｂと、メインシャフト７５またはカウンターシャフト７６に相対回転不能かつ軸方向変位自在に支持されて、対応する回転ギア７７ａに噛み合うシフトギア７７ｃとを含む。回転ギア７７ａおよび固定ギア７７ｂの軸方向変位は規制される。軸方向変位を通じてシフトギア７７ｃが回転ギア７７ａに連結されると、回転ギア７７ａとメインシャフト７５またはカウンターシャフト７６との相対回転は規制される。シフトギア７７ｃが他軸の固定ギア７７ｂに噛み合うと、メインシャフト７５およびカウンターシャフト７６の間で回転動力は伝達される。他軸の固定ギア７７ｂに噛み合う回転ギア７７ａにシフトギア７７ｃが連結されると、メインシャフト７５およびカウンターシャフト７６の間で回転動力は伝達される。こうしてカウンターシャフト７６は、変速機７３を介して任意の減速比でクランクシャフト６１の回転力を出力する。

【0038】

メインシャフト７５は、クランクケース３７の外側でクランクケース３７およびクラッチカバー５９の間に収容される一次減速機構７８を通じてクランクシャフト６１に接続される。一次減速機構７８は、動力伝達ギア７８ａと、メインシャフト７５上に相対回転自在に支持される被動ギア７８ｂとを備える。動力伝達ギア７８ａは、クランクケース３７から外側に突出するクランクシャフト６１の他端に固定される。被動ギア７８ｂは動力伝達ギア７８ａに噛み合う。

【0039】

メインシャフト７５には、クランクケース３７およびクラッチカバー５２の間に収容される摩擦クラッチ５８が連結される。摩擦クラッチ５８はクラッチアウター５８ａおよびクラッチハブ５８ｂを備える。クラッチアウター５８ａに一次減速機構７８の被動ギア７８ｂは連結される。クラッチレバー３１の操作に応じて摩擦クラッチ５８ではクラッチアウター５８ａおよびクラッチハブ５８ｂの間で連結および切断が切り替えられる。

【0040】

カウンターシャフト７６にスプロケット５６は固定される。動力伝達装置３６は、スプロケット５６と、後輪ＷＲの車軸３４に固定される被動スプロケット（図示されず）と、スプロケット５６および被動スプロケットに巻き掛けられる巻き掛けチェーン７９とを備える。スプロケット５６は、巻き掛けチェーン７９を介して後輪ＷＲにカウンターシャフト７６の回転力を伝達する。

【0041】

内燃機関３５には、燃焼室４９に対して混合気および排ガスの流れを制御する動弁機構８１が組み込まれる。動弁機構８１は、クランクシャフト６１の回転軸線Ｒｘに平行な軸線Ｘｃ回りで回転自在にシリンダーヘッド３９に支持されるカムシャフト８２を備える。カムシャフト８２およびクランクシャフト６１にはそれぞれスプロケット８３ａ、８３ｂが固定される。スプロケット８３ａ、８３ｂにはカムチェーン８４が巻き掛けられる。カムチェーン８４はカムシャフト８２にクランクシャフト６１の回転を伝達する。カムシャフト８２はクランクシャフト６１に対して２対１の減速比で回転する。

【0042】

図４に示されるように、動弁機構８１は、燃焼室４９内にバルブヘッド８５ａを配置しつつバルブヘッド８５ａから延びるバルブステム８５ｂで軸方向に変位自在にシリンダーヘッド３９に支持される吸気バルブ８５と、燃焼室４９内にバルブヘッド８６ａを配置しつつバルブヘッド８６ａから延びるバルブステム８６ｂで軸方向に変位自在にシリンダーヘッド３９に支持される排気バルブ８６とを備える。吸気バルブ８５のバルブヘッド８５ａは、吸気ポート８７ａの開口でシリンダーヘッド３９に埋め込まれ燃焼室４９に対して吸気口を区画するバルブシート８８ａに着座する。吸気ポート８７ａにはスロットルボディ４３の空気路が接続される。排気バルブ８６のバルブヘッド８６ａは、排気ポート８７ｂの開口でシリンダーヘッド３９に埋め込まれ燃焼室４９に対して排気口を区画するバルブシート８８ｂに着座する。排気ポート８７ｂには排気管４５が接続される。

【0043】

バルブステム８５ｂ、８６ｂは、シリンダーヘッド３９から上方に突出し燃焼室４９の外側に配置される一端（外端）を有する。バルブステム８５ｂ、８６ｂの外端にはコッターの働きでリテーナー８９が固定される。リテーナー８９とシリンダーヘッド３９の外面との間に圧縮状態で弦巻ばね９１が挟まれる。弦巻ばね９１は、シリンダーヘッド３９の外面からリテーナー８９を遠ざける伸張方向に弾性力を発揮する。弦巻ばね９１の弾性力に基づきバルブヘッド８５ａ、８６ａはバルブシート８８ａ、８８ｂに着座する。

【0044】

動弁機構８１は、クランクシャフト６１の回転軸線Ｒｘに平行な軸心Ｘｋを有してシリンダーヘッド３９に支持される１対のロッカーシャフト９２と、ロッカーシャフト９２に軸心Ｘｋ回りで揺動自在に支持される吸気側ロッカーアーム９３ａおよび排気側ロッカーアーム９３ｂとを備える。個々のロッカーアーム９３ａ、９３ｂは、ロッカーシャフト９２から遠心方向に延びて先端に動作点９４を有する第１腕９５と、第１腕９５とは反対向きにロッカーシャフト９２から遠心方向に延びて先端にカムフォロワー９６を有する第２腕９７とを備える。ロッカーアーム９３ａ、９３ｂは第１腕９５の動作点９４で吸気バルブ８５および排気バルブ８６の外端にそれぞれ接触する。ロッカーアーム９３ａ、９３ｂはカムフォロワー９６でカムシャフト８２にそれぞれ接触する。カムシャフト８２およびロッカーアーム９３ａ、９３ｂの詳細は後述される。

【0045】

図５に示されるように、カムシャフト８２は、押さえ部材９８でシリンダーヘッド３９に固定される１対の軸受９９に回転自在に連結される。軸受９９には例えば玉軸受が用いられる。軸受９９の間でカムシャフト８２には吸気側ロッカーアーム９３ａ用の第１カムロブ１０１と排気側ロッカーアーム９３ｂ用の第２カムロブ１０２とが形作られる。第１カムロブ１０１と第２カムロブ１０２とはカムシャフト８２の軸線方向にずれて配置される。

【0046】

図４に示されるように、カムフォロワー９６は、カムシャフト８２の軸線Ｘｃに平行な回転軸線回りで回転自在に第２腕９７に支持されるローラー１０３を備える。ローラー１０３の外周面は第１カムロブ１０１および第２カムロブ１０２にそれぞれ接触する。第１カムロブ１０１および第２カムロブ１０２の回転を受けてローラー１０３は回転することができる。ローラー１０３は回転しながら第１カムロブ１０１および第２カムロブ１０２のプロファイルに追従する。ローラー１０３がカムシャフト８２の軸線Ｘｃに対して近づいたり遠ざかったりすることで吸気バルブ８５および排気バルブ８６の開閉は制御される。

【0047】

第１カムロブ１０１は、カムシャフト８２の軸線Ｘｃに同軸の部分円筒面の形状を有するベース面１０１ａと、回転方向にベース面１０１ａに連続してカムシャフト８２に設けられ、ベース面１０１ａよりも径方向外方に盛り上がって吸気バルブ８５のリフト量を規定するリフト面１０１ｂとを備える。吸気側ロッカーアーム９３ａのローラー１０３は、ベース面１０１ａおよびリフト面１０１ｂとの接触を維持して吸気側ロッカーアーム９３ａの揺動を引き起こす。

【0048】

第２カムロブ１０２は、カムシャフト８２の軸線Ｘｃに同軸の部分円筒面の形状を有するベース面１０２ａと、回転方向にベース面１０２ａに連続してカムシャフト８２に設けられ、ベース面１０２ａよりも径方向外方に盛り上がって排気バルブ８６のリフト量を規定するリフト面１０２ｂとを備える。排気側ロッカーアーム９３ｂのローラー１０３は、ベース面１０２ａおよびリフト面１０２ｂとの接触を維持して排気側ロッカーアーム９３ｂの揺動を引き起こす。

【0049】

図６に示されるように、動弁機構８１は、予め決められた回転数（１分あたり）未満で排気バルブ８６を開くデコンプ装置１０５を備える。デコンプ装置１０５は、カムシャフト８２に組み付けられ、動作位置および非動作位置の間で変位するデコンプカム１０６と、排気側ロッカーアーム９３ｂに形成され、予め決められた回転数（１分あたり）未満でデコンプカム１０６に接触するデコンプフォロワー１０７と、カムシャフト８２の軸線Ｘｃに平行に延びる揺動軸線Ｘｓ回りに揺動自在にカムシャフト８２に支持され、揺動軸線Ｘｓから離れた位置でデコンプカム１０６に連結される腕部材１０８と、腕部材に結合され、非作動位置に向かってデコンプカム１０６に駆動力を付与するデコンプウエイト１０９とを備える。

【0050】

図５に示されるように、デコンプカム１０６および腕部材１０８は第２カムロブ１０２と軸受９９との間でカムシャフト８２に形成される段差面１１１に支持される。段差面１１１は、第２カムロブ１０２を規定する大径軸１１２ａと、大径軸１１２ａに連続して大径軸１１２ａよりも小径で軸受９９に受け入れられる小径軸１１２ｂとの間に区画されて、軸受９９に向き合わせられる。段差面１１１は、カムシャフト８２の軸線Ｘｃに直交して第２カムロブ１０２のベース面１０２ａおよびリフト面１０２ｂの縁に接続される。

【0051】

デコンプカム１０６はカムシャフト８２の軸線Ｘｃに平行な軸心を有する軸体１１３を備える。軸体１１３は、カムシャフト８２に形成されて、軸体１１３に同軸の円柱空間を区画する軸穴１１４に軸心（＝回転軸線Ｘｄ）回りで回転自在に受け入れられる。こうしてデコンプカム１０６は回転軸線Ｘｄ回りで回転自在にカムシャフト８２に支持される。

【0052】

デコンプカム１０６は軸体１１３に同軸のカム本体１１５を備える。カム本体１１５には、図７に示されるように、デコンプカム１０６の回転軸線Ｘｄに同軸に形成される部分円筒面１１６と、デコンプカム１０６の回転軸線Ｘｄに平行な平面であって部分円筒面１１６の一端の母線に接続される切り欠き１１７とが形成される。部分円筒面１１６は、カムシャフト８２に同軸の仮想円筒面１１８から決められた高さで突出し、カムシャフト８２の回転軸線Ｘｃに平行な母線を有する湾曲突面１１６ａを形成する。湾曲突面１１６ａの突出高さに応じてデコンプ作動時の排気バルブ８６のリフト量は設定される。切り欠き１１７は、部分円筒面１１６から連続して１つの円筒体を形成する仮想部分円筒面１１９の内側に配置される。デコンプフォロワー１０７には、カムシャフト８２の回転時に湾曲突面１１６ａに接触する
図６に示されるように、デコンプカム１０６はカムピン１２１を受け入れるカム溝１２２を有する。カムピン１２１はカムシャフト８２の軸線Ｘｃに平行な軸心を有する円柱体で構成される。カム溝１２２は、カム本体１１５の端面に形成されて、部分円筒面１１６から軸心に向かって線形に延びる。カムピン１２１がカムシャフト８２の回転軸線Ｘｃ回りで周方向に移動すると、デコンプカム１０６はその軸心回りに動作位置および非動作位置の間で姿勢変化する。

【0053】

腕部材１０８は、図５に示されるように、段差面１１１に例えば圧入される揺動軸１２３でカムシャフト８２に連結される。揺動軸１２３は、カムシャフト８２の回転軸線Ｘｃに平行に延びる軸心すなわち揺動軸線Ｘｓ回りに揺動自在に腕部材１０８を支持する。揺動軸１２３には段差面１１１と腕部材１０８との間でスペーサー１２４が装着される。スペーサー１２４の働きで、デコンプカム１０６のカム本体１１５は腕部材１０８と段差面１１１との間の空間に配置される。

【0054】

図６に示されるように、揺動軸１２３は少なくともカムシャフト８２の周方向にデコンプカム１０６の回転軸線Ｘｄから離れた位置に配置される。揺動軸１２３はできる限りデコンプカム１０６から引き離されることが望まれる。腕部材１０８の先端にカムピン１２１は固定される。カムピン１２１は、デコンプカム１０６の動作位置を確立する第１位置と、デコンプカム１０６の非動作位置を確立する第２位置との間で移動する。

【0055】

図５に示されるように、スペーサー１２４には捻りばね１２５が装着される。捻りばね１２５の一端は腕部材１０８に引っ掛けられる。捻りばね１２５の他端は小径軸１１２ｂに引っ掛けられる。捻りばね１２５は、第１位置に向かってカムピン１２１を駆動する弾性力を発揮する。

【0056】

デコンプウエイト１０９は、カムシャフト８２の回転で生じる遠心力の作用で揺動軸線Ｘｓ回りに第１方向ＤＲ１にトルクを生成する。非作動位置に向かってデコンプカム１０６に駆動力は付与される。捻りばね１２５は、揺動軸線Ｘｓ回りで第１方向ＤＲ１に逆向きの第２方向ＤＲ２にトルクを生成する弾性を有する。動作位置に向かってデコンプカム１０６に駆動力は付与される。予め決められた回転数（１分あたり）未満で内燃機関３５が動作すると、捻りばね１２５のトルクはデコンプウエイト１０９のトルクを上回り、カムピン１２１は第１位置に保持される。予め決められた回転数（１分あたり）以上で内燃機関３５が動作すると、デコンプウエイト１０９のトルクは捻りばね１２５のトルクを上回り、カムピン１２１は第２位置に移動する。

【0057】

図７に示されるように、デコンプフォロワー１０７は、仮想円筒面１１８に向き合うデコンプスリッパー面１２６を備える。デコンプカム１０６が動作位置に位置すると、カムシャフト８２の回転時にデコンプスリッパー面１２６は仮想円筒面１１８の外側で湾曲突面１１６ａに接触する。デコンプカム１０６が非動作位置に位置すると、カムシャフト８２の回転時にデコンプスリッパー面１２６は切り欠き１１７との間に空隙を形成する。

【0058】

次にデコンプ装置１０５の動作を説明する。内燃機関３５の動作中、クランクシャフト６１の回転は２対１の減速比でカムシャフト８２に伝達される。カムシャフト８２の回転時、吸気側ロッカーアーム９３ａのカムフォロワー９６は第１カムロブ１０１のベース面１０１ａおよびリフト面１０１ｂを相次いでなぞる。したがって、吸気側ロッカーアーム９３ａは第１カムロブ１０１のカムプロファイルに応じて揺動し、吸気バルブ８５を開閉する。同様に、排気側ロッカーアーム９３ｂのカムフォロワー９６は第２カムロブ１０２のベース面１０２ａとリフト面１０２ｂとを相次いでなぞる。排気側ロッカーアーム９３ｂは第２カムロブ１０２のカムプロファイルに応じて揺動し、排気バルブ８６を開閉する。吸気バルブ８５の開閉動作および排気バルブ８６の開閉動作は内燃機関３５の吸入行程や排気行程に合わせたタイミングで実現される。

【0059】

ここで、予め決められた回転数（１分あたり）未満では、デコンプウエイト１０９に十分に遠心力が作用せず、捻りばね１２５の働きでカムピン１２１は第１位置に保持される。したがって、デコンプカム１０６の湾曲突面１１６ａは仮想円筒面１１８から外側に突出する。排気側ロッカーアーム９３ｂのカムフォロアー１０１が第２カムロブ１０２のベース面１０２ａをなぞる間に、デコンプカム１０６の湾曲突面１１６ａは排気側ロッカーアーム９３ｂのデコンプスリッパー面１２６をなぞる。排気側ロッカーアーム９３ｂの揺動は引き起こされる。重力の作用を考えなければ圧縮行程中に排気バルブ８６は開く。こうして圧縮行程中にピストン４７の変位に対して運動抵抗は減少する。内燃機関３５の動作はスムースに立ち上がることができる。

【0060】

回転数（１分あたり）が増加すると、デコンプウエイト１０９に作用する遠心力は増大する。その結果、捻りばね１２５の弾性力に抗してカムピン１２１は第１位置から第２位置に向かって移動する。デコンプカム１０６は回転軸線Ｘｄ回りで回転する。湾曲突面１１６ａは部分円筒面１１６で形成されることから、予め決められた回転数（１分あたり）に達するまで、湾曲突面１１６ａの突出は維持される。デコンプリフトカーブは維持される。

【0061】

予め決められた回転数（１分あたり）が確保されると、図８に示されるように、デコンプウエイト１０９に作用する遠心力の働きでカムピン１２１は第２位置に達する。デコンプスリッパー面１２６にはデコンプカム１０６の切り欠き１１７が向き合わせられる。切り欠き１１７は仮想円筒面１１８よりも内側に引っ込むことから、排気側ロッカーアーム９３ｂのカムフォロアー１０１が第２カムロブ１０２のベース面１０２ａをなぞる間に、デコンプカム１０６とデコンプスリッパー面１２６との接触は回避される。排気バルブ８６のデコンプ機能は無力化される。圧縮行程中に排気バルブ８６は閉じた状態を維持する。

【0062】

本実施形態に係る自動二輪車１１ではアイドリングストップシステムが採用される。アイドリングストップシステムでは、ブレーキレバー２９の操作に伴って前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの停止が検出されると、内燃機関３５の動作は停止する。ピストン４７の線形往復運動は停止する。クランクシャフト６１の回転は停止する。

【0063】

動作の停止後、内燃機関３５ではスイングバック制御が実施される。ＡＣＧスターター５４は電力の供給に応じて逆転方向にクランクシャフト６１を駆動する。クランクシャフト６１は、膨張行程で確立される回転角範囲に回転軸線Ｒｘ回りで位置決めされる。逆転に応じて燃焼室４９内で空気は圧縮される。

【0064】

スイングバック制御の実施後にアクセル２８の操作が検出されると、内燃機関３５は再始動する。再始動にあたって、ピストン４７は膨張行程中の位置に位置するので、ピストン４７は燃焼室４９内で圧縮された空気の圧力で下降方向に押される。続いて燃焼室４９は排気行程および吸気行程を経るので、ピストン４７の変位に対して運動抵抗は縮小される。再始動にあたって圧縮行程前にクランクシャフト６１の回転に勢いは付与されることができる。内燃機関３５の動作はスムースに立ち上がることができる。

【0065】

スイングバック制御にあたって、図９に示されるように、ＡＣＧスターター５４には、圧縮行程の上死点（以下「圧縮上死点」という）に至るトルクＴＱよりも小さいトルクＴｃが設定される。したがって、クランクシャフト６１の逆転時に、ピストン４７は圧縮上死点を通り過ぎることができない。ピストン４７は圧縮上死点の手前で停止する。クランクシャフト６１の回転角は圧縮上死点の回転角位置（＝０°）から順転方向に５°〜１５°程度を示す。クランクシャフト６１の逆転時、順転時の膨張行程に相当するピストン４７の変位は燃焼室４９内で空気を圧縮するので、圧縮上死点でクランクシャフト６１の駆動に要求されるトルクＴＱは最大化する。

【0066】

クランクシャフト６１は予め決められた回転角で逆転する。ここでは、スイングバック制御の回転角は例えば５１０°に設定される。スイングバック制御の回転角は、始動時に回転の慣性力でピストン４７が圧縮上死点に到達することができる助走角度の大きさに設定されればよい。ＡＣＧスターター５４は予め決められた回転角だけクランクシャフト６１を逆転させることから、クランクシャフト６１の回転角位置ごとに逆転の回転角が設定される場合に比べて、逆転の制御は簡素化される。それでもピストン４７は必ず圧縮上死点手前で停止することから、内燃機関３５の動作はスムースに立ち上がることができる。

【0067】

クランクシャフト６１が停止すると、デコンプウエイト１０９は、重力の作用で揺動軸線Ｘｓ回りに第１方向ＤＲ１に作用する第１トルクＴｆを生成する。第１トルクＴｆはカムシャフト８２の回転軸線Ｘｃ回りの回転角位置に応じて変化する。これに対して、捻りばね１２５は、その弾性力に基づき、揺動軸線Ｘｓ回りに第２方向ＤＲ２に作用する第２トルクＴｓを生成する。第２トルクＴｓは捻りばね１２５のばね荷重に応じて決定されることから、第２トルクＴｓは一定に維持される。

【0068】

ＡＣＧスターター５４は、クランクシャフト６１の回転が停止すると、図１０に示されるように、始動に先立って第２トルクＴｓが第１トルクＴｆを上回る回転角位置に回転軸線Ｒｘ回りにクランクシャフト６１を位置づける。第２トルクＴｓは仮想円筒面１１８から湾曲突面１１６ａを突出させる。カムシャフト８２が回転すると、デコンプカム１０６の湾曲突面１１６ａは排気側ロッカーアーム９３ｂのデコンプスリッパー面１２６をなぞる。デコンプカム１０６の働きで排気バルブ８６は開く。たとえ捻りばね１２５のばね荷重（弾性力）が小さく設定されても、ＡＣＧスターター５４の働きで始動時からデコンプ機能は実現される。したがって、捻りばね１２５のばね荷重の低下に伴ってデコンプ機能の切り替え回転数（１分あたり）は下げられることができる。打音の発生はさらに抑制されることができる。その一方で、第１トルクＴｆが第２トルクＴｓを上回る回転角位置でクランクシャフト６１が停止すると、デコンプウエイト１０９に作用する重力の働きで湾曲突面１１６ａは仮想円筒面１１８から引っ込む。

【0069】

デコンプ装置１０５では、圧縮行程中に決められたタイミングで排気バルブ８６は開くことから、カムシャフト８２上で軸線Ｘｃ回りにデコンプカム１０６の回転角位置は必然的に決定される。そして、デコンプカム１０６に連結されるカムピン１２１から揺動軸１２３が遠いほど、動作位置から非動作位置にデコンプカム１０６が回転する際に腕部材１０８の揺動量は低減されることができる。したがって、カムシャフト８２の軸線Ｘｃ回りで揺動軸１２３に対してデコンプウエイト１０９の位置は決まってしまう。こうして第１トルクの変化は水平面に対して設定されるシリンダー軸線Ｃの傾斜角に応じて決定される。捻りばね１２５のばね荷重はシリンダー軸線Ｃの傾斜角に応じて適宜に設定されることができる。

【0070】

本実施形態では、スイングバック制御に応じてＡＣＧスターター５４がクランクシャフト６１を逆転させると、第２トルクＴｓが第１トルクＴｆを上回る回転角位置にクランクシャフト６１は位置づけられる。すなわち、水平面に対してシリンダー軸線Ｃの傾斜角は、予め決められた回転角でクランクシャフト６１が逆転した際に、第２トルクＴｓが第１トルクＴｆを上回る回転角位置にクランクシャフト６１を位置づける範囲に設定される。シリンダー軸線Ｃの傾斜角に応じてクランクシャフト６１の逆転時に特定の回転角位置に位置するクランクシャフト６１は確保されることができる。シリンダー軸線Ｃの姿勢に応じてクランクシャフト６１の逆転時にデコンプ機能は確実に確保されることができる。

【0071】

本実施形態に係る捻りばね１２５には、クランクシャフト６１の停止時にクランクシャフト６１がスイングバック制御で決められた回転角位置以外に位置するとデコンプカム１０６は非動作位置に位置する程度のばね荷重が設定される。どの回転角位置でもデコンプカム１０６が動作位置に位置する程度のばね荷重に比べて捻りばね１２５のばね荷重は低下する。捻りばね１２５は小さい弾性力を有すれば済む。捻りばね１２５の弾性力は十分に低下することができる。デコンプ機能の切り替え回転数は下げられることができる。

【符号の説明】

【0072】

１１…鞍乗り型車両（自動二輪車）、２８…アクセル、３５…内燃機関、５４…スターターモーター（ＡＣＧスターター）、６１…クランクシャフト、８２…カムシャフト、９３ｂ…排気側ロッカーアーム、１０６…デコンプカム、１０８…腕部材、１０９…デコンプウエイト、１１６ａ…湾曲突面、１１８…仮想円筒面、１２５…弾性部材（捻りばね）、１２６…デコンプスリッパー面、Ｃ…シリンダー軸線、ＤＲ１…第１方向、ＤＲ２…第２方向、Ｔｆ…第１トルク、Ｔｓ…第２トルク、Ｘｃ…（カムシャフトの）軸線、Ｘｓ…（腕部材の）揺動軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】