CN103016163B

CN103016163B - 发动机的运行操作装置

Info

Publication number: CN103016163B
Application number: CN201210330085.0A
Authority: CN
Inventors: 古屋彰
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: US20130068196A1; JP5204281B2; DE102012216032A1; DE102012216032B4; US8857407B2; CN103016163A; JP2013064382A

Abstract

本发明提供一种发动机的运行操作装置，其利用简单的构造，提高了作业者操作的操作部的操作量和节气门开度的相关性的设定自由度。执行远离作业者操作的操作部而配置的发动机的节气门操作的发动机的运行操作装置(1)构成为：具有连接部件(30)，其根据操作部的操作而相对于基部可往复转动；凸轮部(40)，其固定于基部，且其距连接部件的旋转中心B1的距离根据绕旋转中心的角度位置而连续地变化；凸轮从动部(52)，其与连接部件连结，并且沿着凸轮部移动；节气门驱动部件(60)，其连结凸轮从动部和发动机的节气门操作部(70)。

Description

发动机的运行操作装置

技术领域

本发明涉及一种执行远离操作部而配置的发动机的节气门操作的发动机的运行操作装置，特别是涉及利用简单的构造来提高作业者操作的操作部的操作量和节气门开度的相关性的设定自由度的装置。

背景技术

例如，在发动机驱动的割草机等中，存在运行时作业者操作的杆等操作部远离发动机主体而配置的情况。

这种情况下，要求构成一种作业者用手的动作通过单一的操作部件就可远程操作发动机的开关、节气门操作、阻风门操作等的运行操作装置。

作为涉及这种发动机的运行操作装置的现有技术，例如专利文献1中记载了使用一根远程操作用缆线进行发动机的节气门及阻风门操作，并且利用制动器限制高速侧的节气门开度的内燃机的操纵装置。

专利文献1：日本实用新型公开昭61-125648号公报

但是，在上述现有技术中，尽管利用制动器限制最高旋转，但仍存在在阻风门动作时因燃料的增加使转速进一步上升的情况。

为了防止这种无意图的转速的上升，需要追加在阻风门动作时关闭节气门的机构。

与之相对，例如也考虑设定使用连接机构等在阻风门动作时关闭节气门的构成，但在该情况下，构造复杂，零件数量增加，制品的尺寸、重量、成本也增加。

发明内容

本发明的课题在于，提供一种发动机的运行操作装置，其利用简单的构造，提高了作业者操作的操作部的操作量和节气门开度的相关性的设定自由度。

本发明通过下面的解决方法，解决上述问题。

第一方面涉及的发明为一种发动机的运行操作装置，其执行远离作业者操作的操作部而配置的发动机的节气门操作，该发动机的运行操作装置包括：

连接部件，其根据所述操作部的操作而相对于基部可往复转动(回動)；

凸轮部，其固定于所述基部，所述凸轮部距所述连接部件的旋转中心的距离根据绕所述旋转中心的角度位置而连续地变化；

凸轮从动部，其与所述连接部件连结，并且沿所述凸轮部移动；以及

节气门驱动部件，其连结所述凸轮从动部和所述发动机的节气门操作部。

据此，能够形成使各部件绕一个轴回转的简单构造，另外，通过设定凸轮部的形状，可自由地设定操作部的操作量和节气门开度的相互性。

例如，在操作部处于执行阻风门操作的位置时，使节气门相对于阻风门断开时略微关闭，能够利用节气来防止因燃料增加造成的旋转上升。

另外，也提高节气门开度相对于操作量的变化率的设定自由度，所谓早开、迟开等特性的调节也变得容易。

第二方面涉及的发明基于第一方面所述的发动机的运行操作装置，其中，所述发动机的运行操作装置可具有阻风门驱动部件，在所述连接部件处于规定的阻风位置时，该阻风门驱动部件与所述连接部件连动，以使所述发动机的阻风门机构动作，所述凸轮部可具有以在所述连接部件处于所述阻风位置时，所述节气门驱动部件使节气门开度形成规定的阻风时的节气门开度的方式设定的凸轮形状。

据此，在燃料增加的情况下，以通过节气得到希望的旋转的方式设定节气门开度，能够防止发动机的旋转过高。

第三方面涉及的发明基于第一方面或第二方面所述的发动机的运行操作装置，其中所述凸轮部可相对于所述基部改变绕所述旋转中心的角度位置，并且具有固定装置，该固定装置在所述节气门驱动部件最大打开节气门的状态下固定所述凸轮部和所述连接部件的相对位置。

据此，通过使用固定装置可将凸轮部和连接部件暂时地作为一体而移动，能够容易地调节发动机的最高旋转。

第四方面涉及的发明基于第一方面或第二方面所述的发动机的运行操作装置，其中所述发动机的运行操作装置还可包括操作线，所述操作线将所述操作部的动作向所述连接部件传递。

第五方面涉及的发明基于第四方面所述的发动机的运行操作装置，其中所述操作线可以为通过在管状的外部线的内部插入内部线而构成的推拉式线。

第六方面涉及的发明基于第一方面所述的发动机的运行操作装置，其中所述节气门驱动部件可以为螺旋弹簧。

发明效果

如以上说明，根据本发明，能够提供一种通过简单的构造提高了作业者操作的操作部的操作量和节气门开度的相关性的设定自由度的发动机的运行操作装置。

附图说明

图1是应用本发明的运行操作装置的实施例的外观立体图，是从一侧面侧观察的图；

图2是图1的运行操作装置的外观立体图，与图1相比，是从上方观察的图；

图3是图1的运行操作装置的外观立体图，是从和图1相反的侧面侧观察的图；

图4是图1的运行操作装置的外观立体图，是从阻风门杆侧观察的图；

图5是表示图1的运行操作装置的阻风门接通(チヨ一クオン)时的各部件的位置关系的图；

图6是表示图1的运行操作装置的阻风门断开(チヨ一クオフ)时的各部件的位置关系的图；

图7是表示图1的运行操作装置的高水平(高速)时的各部件的位置关系的图；

图8是表示图1的运行操作装置的空转(低速)时的各部件的位置关系的图；

图9是表示图1的运行操作装置的制动时的各部件的位置关系的图。

符号说明

1运行操作装置 10托架

11杆开口 12凸轮固定螺丝开口

13旋转置位销开口 14制动开关开口

15夹板 16回位弹簧钩

20操作线 21外部线

22内部线 30连杆

31线连接部 32调节器弹簧销卡止部

33旋转置位销开口 34制动开关接触突起

35阻风门拉杆连动部 40凸轮

40a阻风门作动时强制旋转降低位置 41固定螺丝开口

42旋转置位销开口 50调节器弹簧销

51旋转轴部 52凸轮从动部

52a钩部 53连结部

60调节器弹簧 70调节器杆

71旋转轴 72调节器弹簧卡止部

80阻风门拉杆 81作动突起

82杆主体 83阻风门杆

84回位弹簧 90制动开关

B1螺栓 N1螺母

S1凸轮固定螺丝

具体实施方式

本发明通过由操作线驱动的凸轮机构进行节气门操作，并且以在阻风时使节气门开度降低的方式设定凸轮轮廓，来解决如下课题：提供一种利用简单的构造，提高作业者操作的操作部的操作量和节气门开度的相关性的设定自由度的发动机的运行操作装置。

(实施例)

下面，对应用了本发明的运行操作装置的实施例进行说明。

实施例的运行操作装置设置于例如以将曲轴配置于上下方向的所谓V轴通用发动机为动力源的割草机中，但成为应用对象的发动机及由该发动机驱动的装置的种类不限于此，并且没有特别的限定。

运行操作装置如下构成：通过作业者操作远离发动机设置的单一杆，来进行节气门的开闭、阻风门的接通断开，以及发动机的停止操作。

图1～图4是实施例的运行操作装置的外观立体图。

图5～图9是表示实施例的运行操作装置的各部件的位置关系的图，分别表示阻风门接通状态、阻风门断开状态、高水平(高速)状态、空转(低速)状态、制动状态。

运行操作装置1具备托架10、操作线20、连杆30、凸轮40、调节器弹簧销50、调节器弹簧60、调节器杆70、阻风门拉杆80、制动开关90等而构成(图1～图4中未图示操作线20、调节器杆70。参照图5～图9。另外，图7～9中省略阻风门拉杆80的图示，图5～7中省略制动开关90的图示。)。

托架10成为直接或间接安装有上述的各构成零件的基部的部件。

托架10例如由金属制的板形成，在其大致中央部形成有用于插入螺栓B1的未图示的开口。

螺栓B 1成为连杆30、凸轮40、阻风门拉杆80相对于托架10同心往复转动的中心轴。

螺栓B1与螺母N1协动，且以使连杆30、凸轮40、阻风门拉杆80以相对于托架10可往复转动的方式安装。

在该开口的周围形成有杆开口11、凸轮固定螺丝开口12、旋转置位销开口13、制动开关开口14等。

杆开口11为插入连杆30的后述调节器弹簧销卡止部32的开口。杆开口11被制定尺寸，使得在连杆30往复转动时，调节器弹簧销卡止部32和托架10不产生干涉。

凸轮固定螺丝开口12为插入固定凸轮40的凸轮固定螺丝S1的开口，且作为与螺栓B1同心的圆弧状的长孔形成，凸轮固定螺丝S 1即使在凸轮40绕着螺栓B1的角度调节的情况下也能够固定凸轮40。凸轮固定螺丝开口12的周向的两端部限制凸轮40的可调节的范围。

旋转置位销开口13为旋转置位销穿过的开口，在进行凸轮40的位置调节时，旋转置位销将连杆30和凸轮40绕着螺栓B1的相对角度位置固定在高水平(高速)状态。

旋转置位销开口13作为与螺栓B1同心的圆弧状的长孔形成。

制动开关开口14是安装使发动机的点火系接地而使发动机停止的制动开关90的部分。

另外，在托架10上设置有夹板15、回位弹簧钩16。

夹板15为固定操作线20的外部线21的端部的部分。

回位弹簧钩16为卡止阻风门拉杆80的后述的回位弹簧84的一端部的部分。

操作线20为将作业者进行发动机操作的未图示的操作杆的动作向连杆30传递的部件。

操作线20为在管状的外部线21的内部插入内部线22而构成的推拉式线。

外部线21的连杆30侧的端部固定于托架10的夹板15。

内部线22的连杆30侧的端部与连杆30的后述的线连接部31连结。

内部线22根据操作杆的动作从外部线21抽出或引入。

连杆30为由内部线22驱动，且绕螺栓B1的中心轴而相对于托架10可往复转动的部件。

连杆30具备线连接部31、调节器弹簧销卡止部32、旋转置位销开口33、制动开关接触突起34、阻风门拉杆连动部35等构成。

线连接部31为连接操作线20的内部线22的端部的部分。

连杆30通过由内部线22推拉线连接部31，来绕螺栓B1往复转动。

调节器弹簧销卡止部32为插入且卡止调节器弹簧销50的后述的旋转轴部51的部分。

调节器弹簧销卡止部32以通过使连杆30的端部弯曲，来由在其中心轴方向(托架10、连杆30的主体部的厚度方向)分开的2点支承旋转轴部51的方式形成。

旋转置位销开口33为插入在进行凸轮40的位置调节时使用的旋转置位销的开口。

制动开关接触突起34是在到达连杆30回转而使发动机停止的制动位置时与制动开关90的端子部接触的部分。

阻风门拉杆连动部35为对阻风门拉杆80按压并使其回转，来使阻风门动作的部分。

凸轮40具备凸轮隆起面部，凸轮隆起面部在以螺栓B1的中心轴为基准时配置于比连杆30的调节器弹簧销卡止部32更靠内径侧(接近螺栓B1侧)。

凸轮隆起面部以距螺栓B1的中心轴的距离根据绕该中心轴的角度位置连续地变化的方式构成，且对调节器弹簧销50的后述的凸轮从动部52进行导向。

另外，在进行发动机的最高旋转调节时，可调节凸轮40绕螺栓B1相对于托架10在旋转方向的位置。

凸轮40设置有插入用于固定到托架10的凸轮固定螺丝S 1的固定螺丝开口41，以及插入旋转置位销的旋转置位销开口42。

调节器弹簧销50相对于连杆30可摆动地连接，并且具有被凸轮40的凸轮隆起部导向的凸轮从动部52，另外牵引与该凸轮从动部52连结的调节器弹簧60。

调节器弹簧销50具备旋转轴部51、凸轮从动部52、连结部53等而构成。该各部例如通过对圆棒材进行弯曲加工而一体形成。

旋转轴部51是通过插入连杆30的调节器弹簧销卡止部32而卡止且被可回转地支承的部分。

旋转轴部51与螺栓B1平行地配置。

凸轮从动部52为与旋转轴部51隔开规定的间隔且平行地配置的部分。

凸轮从动部52的外周面根据连杆30相对于托架10绕螺栓B1的旋转，而沿凸轮40的凸轮隆起面被导向。

这时，根据凸轮从动部52距螺栓B1的距离的变化，调节器弹簧销50绕着旋转轴部51相对于连杆30的调节器弹簧销卡止部32而摆动。

为了卡止调节器弹簧60的端部，在凸轮从动部52的一端部(和连结部53相对的端部)形成有钩状弯曲的钩部52a。

连结部53是用于连结旋转轴部51和凸轮从动部52而横跨它们的端部间设置的部分。

调节器弹簧60为横跨调节器弹簧销50的凸轮从动部52(钩部52a)和调节器杆70之间而设置的拉伸螺旋弹簧。

调节器弹簧60为节气门驱动部件，其通过牵引而在使发动机的节气门打开的方向上对调节器杆70施力而进行驱动。

调节器杆70是连结未图示的发动机的调节器机构以及调节器弹簧60，并且驱动发动机的节气门的部件。

如图5～图9所示，调节器杆70绕旋转轴71可往复转动，并且设有卡止调节器弹簧60的端部的调节器弹簧卡止部72。

阻风门拉杆80为使发动机的阻风门机构动作的部件，且绕螺栓B1而相对于托架10可回转。

阻风门拉杆80通过具有作动突起81、拉杆主体82、阻风门杆83、回位弹簧84等而构成。

作动突起81为在连杆30从阻风门断开位置向阻风门接通位置回动时被连杆30的阻风门拉杆连动部35按压而使阻风门拉杆80向与连杆30相同的方向回转的部分。

拉杆主体82为相对于螺栓B1向外径侧突出而形成的臂状部分。

阻风门杆83为传动轴，其一端部卡止于设置在拉杆主体82的前端部的开口，并且将拉杆主体82的动作向未图示的发动机的阻风门机构传递而激活阻风门机构。

回位弹簧84为两端部分别卡止于拉杆主体82的中间部及托架10的回位弹簧钩16的拉伸螺旋弹簧。

回位弹簧84为在作动突起81不被连杆30的阻风门拉杆连动部35按压时，使阻风门拉杆80向阻风门断开方向回转的部件。

制动开关90通过与连杆30的制动开关接触突起34抵接，来使发动机点火系统电接地，从而使发动机停止的部件。

接着，对上述的运行操作装置1的动作进行说明。

下面，按顺序对图5～图9所示的阻风门接通状态、阻风门断开状态、高水平(高速)状态、空转(低速)状态、制动状态进行说明。

这些各状态间的切换通过抽出操作线20的内部线22，来使连杆30向图5～图9的逆时针方向依次回转而进行。

(阻风门接通状态)

图5所示的阻风门接通状态为在发动机冷起动时等使用的状态，进行发动机的节气，并且，通过节气门相对于全开位置仅关闭规定量，从而利用节气防止因燃料增量造成的发动机的转速过度地上升。

这种节气门的关闭动作通过在凸轮40的凸轮面部凹陷成谷状，从而能够形成阻风作动时的强制旋转降低位置40a来实现。

另外，连杆30的阻风门拉杆连动部35按压阻风门拉杆80的作动突起81而使阻风门拉杆80回转，由此，经由阻风门杆83使发动机的阻风门机构进行节气。

在该阻风门接通状态中，内部线22的从夹板15至连杆30的线连接部31的抽出长度例如为43.4mm，调节器弹簧60的从调节器弹簧销50的凸轮从动部52至调节器杆70的调节器弹簧卡止部72的置位长度例如为80.1mm。

(阻风门断开状态)

图6所示的阻风门断开状态为阻风门接通状态结束时等使用的状态，且成为发动机的节气结束，且节气门相对于阻风门接通状态进行打开的(高速侧的)状态。

这种节气门的打开通过凸轮从动部52从凸轮40的阻风动作时的强制旋转降低位置40a开始攀爬凸轮隆起而进行。

另外，连杆30的阻风门拉杆连动部35与阻风门拉杆80的作动突起81抵接，但实际上没有形成按压，并且阻风门拉杆80通过回位弹簧84的施加力(付勢力)而实际回动至阻风门断开位置。

在该阻风门断开状态下，内部线22的抽出长度例如为48.5mm，调节器弹簧60的置位长度例如为85.2mm。

(高水平(高速)状态)

图7所示的高水平状态为割草机等发动机驱动设备的高负荷运行时等使用的状态，成为不进行发动机的节气，且节气门打开至使发动机为最高旋转的位置的状态。

此时为与阻风门断开状态相比凸轮从动部52进一步攀爬凸轮隆起的状态，凸轮从动部52与其中凸轮隆起的表面距螺栓B 1的中心轴最远的顶部(凸轮隆起最大位置)抵接。

在该高水平状态下，内部线22的抽出长度例如为53.8mm，调节器弹簧60的置位长度例如为86.3mm。

(空转(低速)状态)

图8所示的空转状态为在发动机驱动设备待机时等使用的状态，且为不进行发动机的节气，节气门关闭至使发动机为最低旋转(空转旋转)的位置的状态。

这时为相对于高水平状态凸轮从动部52从凸轮隆起的顶部下降的状态。

在该空转状态下，内部线22的抽出长度例如为76.9mm，调节器弹簧60的置位长度例如为作为自由长度的71.3mm。

在该运行操作装置1中，通过使连杆30在高水平状态和空转状态之间回转，可无级调节发动机的转速。

(制动状态)

图9所示的制动状态为发动机停止时使用的状态，节气门开度实际与空转状态相同。

另外，连杆30的制动开关接触突起34通过与制动开关90的端子部抵接，来中止发动机的点火，从而使发动机停止。

在该制动状态下，内部线22的抽出长度例如为79.4mm，调节器弹簧60的置位长度低于其自由长度，例如为67.9mm，调节器弹簧60松驰。

另外，运行操作装置1例如在收到运行时等，通过移动凸轮40绕螺栓B1的角度位置，可任意调节发动机的最高旋转。

凸轮40的调节在图7所示的高水平状态下进行。

这时，连杆30的旋转置位销开口33和凸轮40的旋转置位销开口42配置于相对于螺栓B1的轴方向重叠的位置。

首先，在旋转置位销开口33、42中插入未图示的旋转置位销，来限制它们绕螺栓B1的相对旋转。

接着，松开凸轮固定螺丝S1，使连杆30及凸轮40一起相对于托架10进行相对旋转。

由此，调节器弹簧60的置位长度发生变化，发动机的转速发生变化。而且，在发动机的转速为希望的最高转速的位置，再次联接凸轮固定螺丝S1而相对于托架10固定凸轮40。

而且，拔出旋转置位销，结束最高旋转的调节。

在该调节后，无论连杆30的位置如何，发动机的转速都设定在该最高旋转以下。

根据以上说明的本实施例，通过形成被操作线20沿凸轮40的凸轮隆起面部驱动的凸轮从动部52牵引作为节气门操作部件的调节器弹簧60的构成，来构建各部件绕一个轴往复转动的简单构造，从而能够提高内部线22的抽出量和节气门开度(发动机旋转)的相关性的设定自由度。

由此，可比较自由地设定相对于操作部的操作量的节气门开度、发动机旋转的变化率。例如，容易进行节气门的所谓早开、迟开这种特性的调节，从而能够提高操作性。

另外，能够以与燃料的增加无关地抑制旋转上升的方式略微关闭地设定阻风时的节气门开度，所以能够利用节气来防止因燃料的增加造成的发动机转速过度地上升。

(变形例)

本发明不限定于以上说明的实施例，可进行各种变形及变更，这些都在本发明的技术范围内。

(1)构成运行操作装置的各部件的构造、形状、配置等不限定于上述的实施例，可适当地变更。

例如，实施例的凸轮形状为一例，且根据设计目的可适当变更。

另外，在凸轮从动部的磨损等成问题的情况下，也可以将凸轮从动部作为具有滚筒状(コロ状)的旋转体的滚子从动件。

另外，各种线、杆、螺栓等机械构件可适当地变更为具有实际上相同的机能的其它机械构件。

(2)作为成为应用运行操作装置的对象的装置，除例如割草机、灌木切割机外，也可以是操作部远离发动机主体设置的任何装置及车辆等。

Claims

1.一种发动机的运行操作装置，其执行远离作业者操作的操作部而配置的发动机的节气门操作，所述发动机的运行操作装置包括：

连接部件，其根据所述操作部的操作而相对于基部可往复转动；

其特征在于，所述发动机的运行操作装置还包括：

2.如权利要求1所述的发动机的运行操作装置，其中，

所述发动机的运行操作装置还包括阻风门驱动部件，在所述连接部件处于规定的阻风位置时，所述阻风门驱动部件与所述连接部件连动，以使所述发动机的阻风门机构动作，

所述凸轮部具有以在所述连接部件处于所述阻风位置时，所述节气门驱动部件使节气门开度形成规定的阻风时的节气门开度的方式设定的凸轮形状。

3.如权利要求1或权利要求2所述的发动机的运行操作装置，其中，

所述凸轮部能够相对于所述基部改变绕所述旋转中心的角度位置，并且具有固定装置，所述固定装置在所述节气门驱动部件最大打开节气门的状态下固定所述凸轮部和所述连接部件的相对位置。