JP2769922B2 - Cam mechanism in valve drive of portable work machine engine - Google Patents

Cam mechanism in valve drive of portable work machine engine

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JP2769922B2
JP2769922B2 JP2338741A JP33874190A JP2769922B2 JP 2769922 B2 JP2769922 B2 JP 2769922B2 JP 2338741 A JP2338741 A JP 2338741A JP 33874190 A JP33874190 A JP 33874190A JP 2769922 B2 JP2769922 B2 JP 2769922B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、携帯型作業機用機関の弁駆動装置における
カム機構に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cam mechanism in a valve drive device of a portable working machine engine.

(従来の技術) 刈払機、トリマー等の携帯型エンジン駆動作業機は第
13図に示すように動力伝達軸部70上の把持部位71に対向
し、その一方にエンジン72、他端に作業機器73を装着す
るのが一般的である。動力伝達軸部は第13図には詳細に
示していないが、エンジンのクランク軸に接続したクラ
ッチを介して鋼索または鋼製棒をパイプ内で回転自在に
保持し作業機器たとえば草刈り用刃を伝達するものであ
る。作業機の保持体勢は第13図に示したようにエンジン
側より作業機を視認時作業者74は作業機の左に位置する
のが一般的である。この場合作業者がエンジンの高温排
気ガスにより火傷を負うことを防止するために排気マフ
ラー75を作業者74より遠い側、気化器の吸気口76を作業
者に近い側に設けるのが一般である。また、使用するエ
ンジンは軽量で、上記幾何学的配置の容易な2サイクル
機関が主として用いられている。しかし、騒音低減、排
気ガスの清浄化のために4サイクル機関を装着すること
も必要である。この場合、エンジンの寸度が大きくな
り、携帯型作業機に要求される軽量小型性を損なうこと
となり、実用上大きな阻害となる。以下実用例により問
題点を説明する。
(Prior art) Portable engine driven working machines such as brush cutters and trimmers
As shown in FIG. 13, it is common to mount an engine 72 on one side and a work equipment 73 on the other end, facing the gripping portion 71 on the power transmission shaft 70. Although the power transmission shaft is not shown in detail in FIG. 13, a steel cable or a steel rod is rotatably held in a pipe through a clutch connected to an engine crankshaft to transmit work equipment such as a mowing blade. Is what you do. As for the holding posture of the working machine, as shown in FIG. 13, the worker 74 is generally located on the left side of the working machine when viewing the working machine from the engine side. In this case, in order to prevent the operator from being burned by the high-temperature exhaust gas of the engine, it is general to provide the exhaust muffler 75 on the side farther than the operator 74 and the intake port 76 of the carburetor on the side closer to the operator. . The engine used is mainly a two-stroke engine which is lightweight and has the above-mentioned geometrical arrangement. However, it is also necessary to install a four-cycle engine to reduce noise and purify exhaust gas. In this case, the size of the engine becomes large, which impairs the lightweight and compactness required of the portable work machine, which is a great obstacle to practical use. Hereinafter, the problems will be described with reference to practical examples.

すなわち、第8図、第9図は従来型4サイクル機関の
一例で、クランク軸32dに固定されたクランク歯車31dが
回転することにより該クランク歯車31dと噛み合うカム
歯車12dが逆方向に回転し、カム歯車12dの回転軸に連説
された吸気カム111d、排気カム112によりに吸気弁52dと
排気弁51dを作動させ、一方、クランク軸32dの一端はフ
ライホイール、クラッチを介して動力伝達索に動力を伝
えるものである。
That is, FIGS. 8 and 9 show an example of a conventional four-stroke engine, in which the cam gear 12d meshing with the crank gear 31d rotates in the opposite direction when the crank gear 31d fixed to the crank shaft 32d rotates, The intake cam 111d and the exhaust cam 112 linked to the rotation shaft of the cam gear 12d actuate the intake valve 52d and the exhaust valve 51d, while one end of the crankshaft 32d is connected to a power transmission line via a flywheel and a clutch. It conveys power.

その際、吸気カム111dと排気カム112dを一本の軸上に
形成すると、通常は茸型タペットを使用するので、傘部
の関係でプッシュロッド41d、42dの配置はクランク軸の
軸方向に所要の長さを必要としてしまい、結果としてク
ランク軸−フライホイール間の寸度を大きくしてしまう
ということになる。
At this time, if the intake cam 111d and the exhaust cam 112d are formed on one shaft, a mushroom tappet is normally used, so the arrangement of the push rods 41d and 42d is required in the axial direction of the crankshaft due to the umbrella part. Is required, and as a result, the dimension between the crankshaft and the flywheel is increased.

これは、特に、携帯型作業機を駆動するエンジンにあ
ってはクランク軸−フライホイール間の長さを極力小さ
くしてエンジン、作業機の寸度、重量を少なくすること
が必要であり、従来の弁駆動装置の構造では、クランク
軸、フライホイール間の長さを小さくすることは自ら限
界がある。
In particular, in the case of an engine for driving a portable work machine, it is necessary to reduce the length between the crankshaft and the flywheel as much as possible to reduce the size and weight of the engine and the work machine. In the structure of the valve drive device described above, there is a limit in reducing the length between the crankshaft and the flywheel.

また、第14図に示すような他の実施例によると、該実
施例はクランク軸80の側方にカム軸81を配したものであ
るが、動力軸に対して直角方向が大きくなること、動力
軸に対する重量バランスが崩れることによって、携帯型
作業機としての必要条件を満たすことができない。
According to another embodiment as shown in FIG. 14, in this embodiment, the cam shaft 81 is arranged on the side of the crankshaft 80, but the direction perpendicular to the power shaft increases. When the weight balance with respect to the power shaft is lost, the requirements for a portable work machine cannot be satisfied.

また、第10図に示すような従来からの弁駆動装置にお
けるカム機構では、カム形状がタペットの上昇側と下降
側が対称に作られていて、リフト速度曲線が第11図に示
すようにリフト最大の点を中心に左右対称に表われるの
であるが、特に、携帯型作業機を駆動するエンジンにあ
っては、クランク軸の回転速度を上げ、重量あたりの出
力を大きくする必要があるのであるが、このためには、
排気弁は、開弁速度を小さくして燃焼ガスの圧力をピス
トンの下死点近くにまで有効に活用し、閉弁速度は大と
して吸気弁開時の慣性効果を大とすることが必要でり、
吸気弁は、吸気弁開弁速度を大として排気弁閉路の慣性
効果を有効利用し、閉弁速度を小としてガスの吹き返し
の防止を図ることが必要となる。しかし、このための手
段として吸気、排気各弁を駆動するカムを別個とし、別
々の形状とする必要がありコスト高となる。
Further, in the cam mechanism in the conventional valve driving device as shown in FIG. 10, the cam shape is made symmetrical on the rising side and the falling side of the tappet, and the lift speed curve is as shown in FIG. It appears symmetrically about the point of, especially in the engine that drives a portable work machine, it is necessary to increase the rotation speed of the crankshaft and increase the output per weight. , For this,
For the exhaust valve, it is necessary to reduce the valve opening speed to effectively utilize the pressure of the combustion gas near the bottom dead center of the piston, and to increase the valve closing speed and increase the inertial effect when the intake valve is opened. And
The intake valve needs to increase the valve opening speed of the intake valve to effectively use the inertia effect of the exhaust valve closing circuit, and to reduce the valve closing speed to prevent the gas from returning. However, as a means for achieving this, it is necessary to separate the cams for driving the intake and exhaust valves and to form them separately, resulting in high costs.

また、4サイクル機関においても、上記のような作業
者が火傷を負わないようにする工夫が強く要望されてい
た。
Also, in the case of a four-stroke engine, there has been a strong demand for measures to prevent the above-mentioned workers from being burned.

(発明が解決しようとする問題点) そこで本発明は、体積が少なく重量が小さい携帯型作
業機の駆動エンジンを得るために、クランク軸−フライ
ホイール間に至る長さを小さくすることができ、更に
は、弁駆動装置と吸排気位置の組合せが作業者が火傷し
ないような位置に配設されている携帯型作業機用機関の
弁駆動装置を開発し、更に、一個のカムを用いて吸気弁
・排気弁の開弁速度を合目的的に異なったものとするこ
とができ、重量あたりの出力を大きくすることができる
携帯型作業機用機関の弁駆動装置におけるカム機構を開
発することを目的とするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) Accordingly, the present invention can reduce the length between the crankshaft and the flywheel in order to obtain a drive engine for a portable work machine having a small volume and a small weight. Furthermore, a valve drive device for a portable working machine engine in which the combination of the valve drive device and the intake / exhaust position is arranged at a position where the operator does not get burned, was developed. To develop a cam mechanism for a valve drive device of a portable working machine engine that can make the valve opening speeds of valves and exhaust valves different for the purpose and increase the output per weight. It is the purpose.

(問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、携帯型作業機用機関の弁駆動装置
におけるカム機構であって、エンジンのクランク軸に接
続の動力伝達部に作業機器を装着するエンジン駆動作業
機に、一個のカムに当接し、クランク軸とシリンダ中心
線を含む平面内にあってクランク軸に平行な軸上で揺動
する揺動回転式リフターを、該カムを回転させることに
より作動させて、排気弁を開き、次いで、吸気弁を開く
ことにより吸排気両弁を開閉しうべく備えた弁駆動機構
において、最大リフト点に対してプッシュロッド上昇
側、下降側のカム形状がほぼ対称的な形状を有するカム
と、該カムの回転軸に平行な軸まわりに揺動し該カムと
の当接部分が平面状である一対の揺動回転式リフターに
より吸気弁、排気弁を開閉しうべくなしたとすることに
より、上記目的を達成しようとするものである。
(Means for Solving the Problems) That is, the present invention relates to a cam mechanism in a valve drive device of an engine for a portable working machine, wherein an engine drive in which a working device is mounted on a power transmission unit connected to a crankshaft of the engine. A swing rotary lifter that abuts a cam on a work machine and swings on an axis parallel to the crankshaft in a plane including the crankshaft and the cylinder center line is operated by rotating the cam. Then, in the valve drive mechanism provided to open and close both the intake and exhaust valves by opening the exhaust valve and then opening the intake valve, the cam shapes on the push rod rising side and the descending side with respect to the maximum lift point are almost The intake and exhaust valves are opened and closed by a cam having a symmetrical shape and a pair of swing rotary lifters swinging about an axis parallel to the rotation axis of the cam and having a planar contact portion with the cam. I've done it By doing so, the above object is to be achieved.

とりわけ、上記カム機構における揺動回転式リフター
は、従来は第15図に示すように、カムとの当接部分が曲
面になっているのが一般的であるが、本発明において
は、揺動回転式リフターにおけるカムとの当接部分が、
平面状であることが特徴となっている。
In particular, in the swing rotary type lifter in the cam mechanism, the contact portion with the cam generally has a curved surface as shown in FIG. The contact part with the cam in the rotary lifter is
It is characterized by being planar.

(作用) 上記手段により構成される本発明においては、カムの
歯車部と噛み合うクランク歯車等を回転させることによ
り該カムを回転させ、該カムに当接する一対の揺動回転
式リフターの一方を回転させ、排気弁用プッシュロッド
を介して排気弁を開かせる。次に、更にカムを回転させ
ると、該カムに当接する他の一方の揺動回転式リフター
を回転させ、吸気弁用プッシュロッドを介して吸気弁を
開かせ、所定の時期に排気弁を閉じ、更に、吸気弁を閉
じることによって弁の作動を完了する。これにより、一
個のカムにより、揺動回転式リフターを回転させるの
で、カムの軸方向の長さを小さくすることになり、単一
のカムで済むので重量も軽量となる。
(Operation) In the present invention constituted by the above means, the cam is rotated by rotating a crank gear or the like meshing with the gear portion of the cam, and one of a pair of swing rotary lifters abutting on the cam is rotated. Then, the exhaust valve is opened via the exhaust valve push rod. Next, when the cam is further rotated, the other swinging rotary lifter abutting on the cam is rotated, the intake valve is opened via the intake valve push rod, and the exhaust valve is closed at a predetermined time. The operation of the valve is completed by closing the intake valve. As a result, since the swing rotary type lifter is rotated by one cam, the length of the cam in the axial direction is reduced, and the weight can be reduced because only one cam is required.

その際、弁駆動装置において、最大リフト点に対して
プッシュロッド上昇側、下降側のカム形状がほぼ対称的
な形状を有するカムと、該カムの回転軸に平行な軸まわ
りに揺動する一対の揺動回転式イフターによるカム機構
を使用すると以下のように作用し、排気弁と吸気弁のリ
フト曲線を異にすることができる。
At this time, in the valve driving device, a cam having a cam shape on the push rod ascending side and descending side with respect to the maximum lift point having a substantially symmetrical shape, and a pair of rockers swinging around an axis parallel to the rotation axis of the cam. When the cam mechanism using the swing rotary type is used, the following operation is performed, and the lift curves of the exhaust valve and the intake valve can be made different.

つまり、第7図(イ)において、Aをカム11の回転中
心、Bを揺動回転式リフター21の回転中心、揺動回転式
リフター21の回転角をα、揺動回転式リフター21の回転
中心Bと排気弁用プッシュロッド41との距離をLとする
と該プッシュロッド41のリフトはLαとなる。Rはカム
11における基円半径、X軸はカム11に固定した座標軸、
θはカム11と揺動回転式リフター21との接触面がカム11
の輪郭上を移動するときのX軸との相対角度である。こ
の場合のθはカム11の回転角度と同一ではなく、カム11
の回転角度はΦとなる。揺動回転式リフター21とカム11
との接触点をそれぞれP、Qとする。yはカム11の回転
中心Aから接触点Qまでの距離からカム11における基円
半径Rを引いて導き出される量であって、θの関数であ
る。aは揺動回転式リフター21とカム11との接触点P、
Qを通る線とその線に平行で揺動回転式リフター21の回
転中心Bを通る線間の距離を示す量で、揺動回転式リフ
ター21の設計で定まる常数である。
That is, in FIG. 7 (a), A is the rotation center of the cam 11, B is the rotation center of the swing rotary lifter 21, α is the rotation angle of the swing rotary lifter 21, and the rotation of the swing rotary lifter 21 is α. When the distance between the center B and the exhaust valve push rod 41 is L, the lift of the push rod 41 is Lα. R is cam
The base circle radius at 11, the X axis is the coordinate axis fixed to the cam 11,
θ indicates that the contact surface between the cam 11 and the swing rotary lifter 21 is the cam 11
Is the relative angle with the X-axis when moving on the contour of. In this case, θ is not the same as the rotation angle of the cam 11,
Is Φ. Swing rotary lifter 21 and cam 11
And P and Q are the contact points with. y is an amount derived by subtracting the base radius R of the cam 11 from the distance from the rotation center A of the cam 11 to the contact point Q, and is a function of θ. a is a contact point P between the oscillating rotary lifter 21 and the cam 11,
An amount indicating the distance between a line passing through Q and a line parallel to the line and passing through the rotation center B of the oscillating rotary lifter 21, and is a constant determined by the design of the oscillating rotary lifter 21.

ここで、揺動回転式リフター21とカム11との接触点
P、Q間の距離は機構学の公式によりdy/dθとなり、揺
動回転式リフター21とカム11との接触面がカム11におけ
る基円に接するときの回転角をαとし、揺動回転式リ
フター21の回転中心Bとカム11の回転中心Aとの距離を
Cとすると、 Csin(α+α)=(R+y+a) α+α=sin-1[(R+y+a)/C] Φ=θ+α よって、 dα/dΦ=(dy/dθ)/[dy/dθ +Ccos(α+α)] 上記プッシュロッド41のリフト速度はLdα/dΦであ
り、dy/dθの絶対値が同じでも該プッシュロッド41の上
昇時には該プッシュロッド41のリフト速度は下降時より
も遅くなる。その理由は、上昇路にはdy/dθの値が正と
なるのに反し、下降時には負となるからである。よっ
て、プッシュロッドの上昇側と下降側でカム形状が対称
に作られているカムの場合、排気弁用プッシュロッドに
対しては第12図(イ)に示すように上昇時速度が下降時
速度より遅くなり従来型機関に勝る特性が得られる。
Here, the distance between the contact points P and Q between the oscillating rotary lifter 21 and the cam 11 is dy / dθ according to the formula of mechanics, and the contact surface between the oscillating rotary lifter 21 and the cam 11 is Assuming that the rotation angle at the time of contact with the base circle is α 0 and the distance between the rotation center B of the swing rotary lifter 21 and the rotation center A of the cam 11 is C, Csin (α + α 0 ) = (R + y + a) α + α 0 = sin -1 [(R + y + a) / C] Φ = θ + α dα / dΦ = (dy / dθ) / [dy / dθ + Ccos (α + α 0 )] The lift speed of the push rod 41 is Ldα / dΦ, and dy Even when the absolute value of / dθ is the same, the lift speed of the push rod 41 is lower when the push rod 41 is raised than when it is lowered. The reason is that the value of dy / dθ is positive on an ascending road, and negative on a descending route. Therefore, in the case of a cam in which the cam shape is made symmetrical on the ascending side and the descending side of the push rod, the ascending speed is lower for the exhaust valve push rod as shown in FIG. Characteristics that are slower and superior to conventional engines are obtained.

更に、第7図(ロ)に示した吸気弁用プッシュロッド
42に対しては、第7図(イ)の場合と回転方向が相対的
に逆になるので、 Csin(β+β)=(R+y+a) β+β=sin-1[(R+y+a)mC] Φ=θ−β よって、 dβ/dΦ=(dy/dθ)/[−dy/dθ +Ccos(β+β)] よって、dy/dθの値が同じでも上記プッシュロッド42
の上昇時には該プッシュロッド42のリフト速度は下降時
よりも速くなる。つまり、プッシュロッドの上昇側と下
降側のカム形状が対称に作られているカムの場合には、
吸気弁用プッシュロッドに対しては、第12図(ロ)に示
すように上昇時速度が下降時速度よりも速くなり、従来
型機関に勝る特性を得ることができる。
Further, a push rod for an intake valve shown in FIG.
For 42, the rotational direction is relatively opposite to that in FIG. 7 (a), so that Csin (β + β 0 ) = (R + y + a) β + β 0 = sin -1 [(R + y + a) mC] Φ = θ −β Therefore, dβ / dΦ = (dy / dθ) / [− dy / dθ + Ccos (β + β 0 )] Therefore, even if the value of dy / dθ is the same, the push rod 42
The lift speed of the push rod 42 becomes faster when the push rod 42 rises. In other words, in the case of a cam in which the cam shapes on the ascending side and the descending side of the push rod are made symmetrically,
As for the push rod for the intake valve, the speed at the time of ascending becomes higher than the speed at the time of the descending as shown in FIG. 12 (b), and characteristics superior to those of the conventional engine can be obtained.

なお、各種実験によると、携帯型作業機用機関として
は、プッシュロッドの上昇時速度に対する下降時速度の
比が排気側においては、120%〜170%、吸気側にあって
は83%〜58%であることが適当である。
According to various experiments, as a portable working machine engine, the ratio of the speed of the push rod at the time of the rise to the speed at the time of the rise of the push rod is 120% to 170% on the exhaust side, and 83% to 58% on the intake side. % Is appropriate.

(実施例) 引き続き本発明の要旨をより明確とするため、図面を
利用して一実施例の説明をする。
(Example) To further clarify the gist of the present invention, an example will be described with reference to the drawings.

第1図に示すように携帯型作業機用機関の弁駆動装置
Eは、一個のカム11と該カム11に当接した一対の揺動回
転式リフター21、22とからなり、該一対の揺動回転式リ
フター21、22は共にリフター軸部23を中心として回転す
るように構成されている。該カムの歯車部12は、クラン
ク3におけるクランク歯車31と噛み合うように形成され
ていて、また、一方の揺動回転式リフター21は排気弁用
プッシュロッド41に、他方の揺動回転式リフター22は吸
気弁用プッシュロッド42に連設されている。そして、該
一対の揺動回転式リフター21、22は、上方から視認する
と第2図に示すように両揺動回転式リフター21、22が該
リフター軸部から中心部側へ折曲するように形成されて
いて、排気弁用プッシュロッド41と吸気弁用プッシュロ
ッド42が同一平面上にあるように配設される。
As shown in FIG. 1, the valve driving device E of the engine for a portable working machine includes one cam 11 and a pair of swinging rotary lifters 21 and 22 abutting on the cam 11, and the pair of swinging lifters 21 and 22. Both the dynamic rotary lifters 21 and 22 are configured to rotate about the lifter shaft 23. The gear portion 12 of the cam is formed so as to mesh with a crank gear 31 of the crank 3. One swing rotary lifter 21 is connected to an exhaust valve push rod 41 and the other swing rotary lifter 22. Is connected to the intake valve push rod 42. The pair of swing rotary lifters 21 and 22 are arranged such that when viewed from above, the two swing rotary lifters 21 and 22 are bent from the lifter shaft to the center as shown in FIG. The exhaust valve push rod 41 and the intake valve push rod 42 are disposed so as to be on the same plane.

上記携帯型作業機用機関の弁駆動装置の使用状態につ
いて説明すると、クランク3のクランク軸32をエンジン
より動力取り出し側を視認時時計針方向に回転させるこ
とにより、クランク歯車31と噛み合うカムの歯車部12を
回転させ、これにより該カム11を回転させ、該カム11に
当接する一対の揺動回転式リフター21、22の一方を回転
させ、排気弁用プッシュロッド41を介して排気弁を開か
せる。次に、更にカム11を回転させると、該カム11に当
接する他の一方の揺動回転式リフター22を回転させ、吸
気弁用プッシュロッド42を介して吸気弁を開かせ、所定
の時期に排気弁を閉じ、更に、吸気弁を閉じることによ
って弁の作動を完了する。これにより、一個のカム11に
より揺動回転式リフター21、22を回転させるので、カム
の軸方向の長さを小さくすることになり、単一のカムで
済むので重量も軽量となる。
The state of use of the valve driving device of the portable work machine engine will be described. The cam gear meshing with the crank gear 31 by rotating the crankshaft 32 of the crank 3 from the engine in the clockwise direction when the power is taken out from the engine. By rotating the portion 12, the cam 11 is rotated, and one of the pair of swing rotary lifters 21 and 22 abutting on the cam 11 is rotated, and the exhaust valve is opened via the exhaust valve push rod 41. Let Next, when the cam 11 is further rotated, the other swingable rotary lifter 22 that contacts the cam 11 is rotated, and the intake valve is opened via the intake valve push rod 42, and at a predetermined time. The operation of the valve is completed by closing the exhaust valve and closing the intake valve. As a result, the swing rotary lifters 21 and 22 are rotated by one cam 11, so that the length of the cam in the axial direction is reduced, and only one cam is required, so that the weight is reduced.

本実施例の場合は、吸気弁開時期 ピストン上死点
前 クランク回転角 20度 吸気弁閉時期 ピストン
下死点後 クランク回転角 60度 排気弁開時期 ピ
ストン下死点前 クランク回転角 60度 排気弁閉時
期 ピストン上死点後クランク回転角 20度 の場合で
行なっていて、一対の揺動回転式リフター21、22とカム
11との接触面がなす角は、(180+A+B)/2(度)
(A:排気弁開の角度 下死点前60度、B:吸気弁開の角度
上死点前20度)により導出されるので、本実施例の場
合は、(180+60−20)/2=110度となる。
In the case of this embodiment, the intake valve opening timing before piston top dead center 20 ° crank rotation angle 20 ° intake valve closing timing after piston bottom dead center crank rotation angle 60 ° exhaust valve opening timing before piston bottom dead center crank rotation angle 60 ° exhaust Valve closing timing This is performed when the crank rotation angle is 20 degrees after the piston top dead center, and a pair of swing rotary lifters 21 and 22 and a cam
The angle formed by the contact surface with 11 is (180 + A + B) / 2 (degrees)
(A: angle of exhaust valve opening 60 degrees before bottom dead center, B: angle of intake valve opening 20 degrees before top dead center) In the case of this embodiment, (180 + 60−20) / 2 = 110 degrees.

上記実施例で示した弁駆動装置Eを携帯型作業機用機
関に使用すると、第3図のようになり、クランク軸32を
回転させることにより、所定時期に排気弁51と吸気弁52
を開閉し、エンジンを作動させて、該動力を図中右の作
業機器側へ伝達するものである。この場合、弁駆動装置
Eがエンジンの作業機駆動側の位置にあり、かつ、エン
ジン側より作業機器側を見たとき、排気弁51が右手、吸
気弁52が左手に位置し、クランク軸32が時計針方向に回
転し、カム軸13が反時計針方向に回転するように形成さ
れていて、該携帯作業機用機関を手に持ったとき排気側
が手前側に来ないので、火傷をすることがない。
When the valve drive device E shown in the above embodiment is used in an engine for a portable work machine, the state becomes as shown in FIG. 3, and by rotating the crankshaft 32, the exhaust valve 51 and the intake valve 52 are provided at predetermined times.
And the engine is operated to transmit the power to the work equipment on the right side in the figure. In this case, when the valve drive device E is at the position of the work machine drive side of the engine, and when the work equipment side is viewed from the engine side, the exhaust valve 51 is located on the right hand, the intake valve 52 is located on the left hand, and the crankshaft 32 Is rotated in the clockwise direction, and the camshaft 13 is formed so as to rotate in the counterclockwise direction. When the portable work machine engine is held in hand, the exhaust side does not come to the front side, and burns. Nothing.

更に、本実施例に基づけば、最大リフト点に対してプ
ッシュロッド上昇側、下降側のカム形状がほぼ対称的な
形状を有するカムと、該カムの回転軸に平行な軸まわり
に揺動する一対の揺動回転式リフターによりカム機構を
構成するので、上記作用に基づき、排気弁と吸気弁のリ
フト曲線を異にし、排気弁の開弁速度を小、閉弁速度を
大とすると共に、吸気弁の開弁速度を大、閉弁速度を小
とすることができ、携帯型作業機を駆動するエンジンの
クランク軸の回転速度を上げ、重量あたりの出力を大き
くすることができる。
Further, according to the present embodiment, the cam having a substantially symmetrical cam shape on the push rod ascending side and descending side with respect to the maximum lift point, and swings around an axis parallel to the rotation axis of the cam. Since the cam mechanism is constituted by a pair of swinging rotary lifters, based on the above operation, the lift curves of the exhaust valve and the intake valve are made different, the opening speed of the exhaust valve is reduced, and the closing speed of the exhaust valve is increased. The valve opening speed of the intake valve can be increased and the valve closing speed can be decreased, the rotation speed of the crankshaft of the engine driving the portable work machine can be increased, and the output per weight can be increased.

続いて、第二実施例について説明する。携帯型作業機
用機関の弁駆動装置Fは、第4図、第5図に示すよう
に、揺動回転式リフター21、22を上記第一実施例の場合
と比して単純形状とし、カムと一対の揺動回転式リフタ
ーの接触面をカム方向に若干ずらして形成されたもので
ある。このように構成することにより、カムの製造コス
トを少なくすることができる。
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the valve driving device F of the engine for a portable work machine has a simple configuration in which the swing rotary lifters 21 and 22 have a simple shape as compared with the first embodiment. And the contact surfaces of the pair of swing rotary lifters are slightly shifted in the cam direction. With this configuration, the cam manufacturing cost can be reduced.

続いて、第三実施例について説明する。携帯型作業機
用機関の弁駆動装置Gは、第6図に示すように、揺動回
転式リフター21、22を支持する軸を二本とした場合であ
り、これによりリフター軸部231、232を設ける必要があ
るが、上記第一実施例のように揺動回転式リフター21、
22を内側へ折曲させなくても、両吸排気弁用プッシュロ
ッド41、42をカム軸と垂直の平面方向に同一線上に配設
することができ、エンジンのクランク軸の軸方向の長さ
を短くすることができる。
Next, a third embodiment will be described. As shown in FIG. 6, the valve drive device G of the engine for a portable work machine is a case in which two shafts supporting the swing rotary type lifters 21 and 22 are provided, whereby the lifter shaft portions 231 and 232 are provided. However, as in the first embodiment, the swing rotary type lifter 21,
The push rods 41 and 42 for both intake and exhaust valves can be arranged on the same line in a plane perpendicular to the camshaft without bending the inward 22 inward, and the length of the engine crankshaft in the axial direction can be reduced. Can be shortened.

本発明は本実施例に限定されるものではなく、前記し
た本発明の上記した目的と作用及び後記する発明の効果
の達成される範囲内において任意に変更可能であり、こ
れらの変更はいずれも本発明の要旨を変更するものでは
ないことは申すまでもない。
The present invention is not limited to the present embodiment, and can be arbitrarily changed within a range in which the above-described objects and effects of the present invention described above and effects of the invention described later are achieved. It goes without saying that the gist of the present invention is not changed.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように本発明、携帯型作業機用機
関の弁駆動装置は、エンジンのクランク軸に接続の動力
伝達部に作業機器を装着する駆動作業機に、一個のカム
に当接し、クランク軸とシリンダ中心線を含む平面内に
あってクランク軸に平行な軸上を揺動する一対の揺動回
転式リフターを該カムを回転させることにより作動させ
て、排気弁を開き、次いで、吸気弁を開くことにより吸
排気両弁を開閉する弁駆動機構を備えてなるので、従来
のようにタペットの配置にクランク軸の軸方向に所定の
長さを必要とせず、よって、軸方向の寸度を少なくする
ことができる。また、カムが一個で形成されるので、カ
ムの製造コストが少なくなり、製造コストを安くするこ
とができる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the present invention, a valve drive device for a portable working machine engine, includes a drive working machine that mounts working equipment on a power transmission unit connected to a crankshaft of an engine. A pair of oscillating rotary lifters which abut on the cam, oscillate on a plane parallel to the crankshaft and in a plane including the crankshaft and the cylinder centerline, are operated by rotating the cam, and an exhaust valve is provided. And then a valve drive mechanism that opens and closes both the intake and exhaust valves by opening the intake valve, so that the tappet arrangement does not require a predetermined length in the axial direction of the crankshaft as in the prior art, Therefore, the dimension in the axial direction can be reduced. Further, since one cam is formed, the manufacturing cost of the cam is reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

更に、前記弁駆動機構において、最大リフト点に対し
てプッシュロッド上昇側、下降側のカム形状がほぼ対称
的な形状を有するカムと、該カムの回転軸に平行な軸ま
わりに揺動する一対の揺動回転式リフターにより吸気
弁、排気弁を開閉するようにすると、一個のカムにより
吸気弁と排気弁のリフト曲線を異にし、排気弁の開弁速
度を小、閉弁速度を大とすると共に、吸気弁の開弁速度
を大、閉弁速度を小とすることができ、携帯型作業機を
駆動するエンジンのクランク軸の回転速度を上げ、重量
あたりの出力を大きくすることができる。
Further, in the valve drive mechanism, a cam having a substantially symmetrical cam shape on the push rod ascending side and descending side with respect to the maximum lift point, and a pair of rockers swinging around an axis parallel to the rotation axis of the cam. When the intake and exhaust valves are opened and closed by the swing rotary lifter, the lift curves of the intake and exhaust valves are made different by a single cam. At the same time, the valve opening speed of the intake valve can be increased and the valve closing speed can be decreased, the rotational speed of the crankshaft of the engine driving the portable work machine can be increased, and the output per weight can be increased. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面は本発明の一実施例を示したもので、第1図は弁駆
動装置を示す正面図、第2図は該弁駆動装置を示す平面
図、第3図は該弁駆動装置を使用したエンジンの断面
図、第4図は第二実施例における弁駆動装置の断面図、
第5図は第4図の弁駆動装置における要部を示した側断
面図、第6図は第三実施例における弁駆動装置を示した
正面図、第7図はカム機構の作用を示すための説明図で
あり、(イ)は排気弁用プッシュロッドに連設される揺
動回転式リフターの作用を示すものであり、(ロ)は吸
気弁用プッシュロッドに連設される揺動回転式リフター
の作用を示すものである。第8図は従来の弁駆動装置を
示す正面図、第9図は該従来の弁駆動装置を使用したエ
ンジンを示す断面図、第10図は従来の弁駆動装置におけ
るカム機構の作用を示すための説明図、第11図は従来の
弁駆動装置におけるカム機構のカム軸回転角に対するリ
フトとリフト曲線の関係を示すためのグラフであり、第
12図は本発明におけるカム軸回転角に対するリフトとリ
フト曲線の関係を示すためのグラフであり、(イ)は排
気側カム機構について示すものであり、(ロ)は吸気側
カム機構について示すもの、第13図は従来の携帯型エン
ジン駆動作業機の使用状態を示す説明図、第14図は従来
の弁駆動装置を使用したエンジンを示す断面図、第15図
は従来の揺動回転式リフターを示す断面図である。 E、F、G……弁駆動装置 11……カム 21、22……揺動回転式リフター 23、231、232……リフター軸部 32……クランク軸 41……排気弁用プッシュロッド 42……吸気弁用プッシュロッド 51……排気弁 52……吸気弁
Drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view showing a valve driving device, FIG. 2 is a plan view showing the valve driving device, and FIG. 3 uses the valve driving device. FIG. 4 is a cross-sectional view of the valve driving device in the second embodiment,
FIG. 5 is a side sectional view showing a main part of the valve drive device of FIG. 4, FIG. 6 is a front view showing the valve drive device of the third embodiment, and FIG. (A) shows the operation of a swing rotary type lifter connected to an exhaust valve push rod, and (b) shows a swing rotary type connected to an intake valve push rod. It shows the operation of the type lifter. FIG. 8 is a front view showing a conventional valve driving device, FIG. 9 is a sectional view showing an engine using the conventional valve driving device, and FIG. 10 shows the operation of a cam mechanism in the conventional valve driving device. FIG. 11 is a graph showing a relationship between a lift and a lift curve with respect to a camshaft rotation angle of a cam mechanism in a conventional valve driving device.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the lift and the lift curve with respect to the camshaft rotation angle in the present invention. (A) shows the exhaust cam mechanism, and (B) shows the intake cam mechanism. , FIG. 13 is an explanatory view showing the use state of a conventional portable engine-driven working machine, FIG. 14 is a cross-sectional view showing an engine using a conventional valve drive device, and FIG. 15 is a conventional swing rotary lifter. FIG. E, F, G… Valve drive device 11… Cam 21, 22… Oscillating rotary lifter 23, 231, 232… Lifter shaft 32… Crank shaft 41… Exhaust valve push rod 42… Push rod for intake valve 51 …… Exhaust valve 52 …… Intake valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 1/12,1/14 A01D 34/76──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01L 1 / 12,1 / 14 A01D 34/76

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンのクランク軸に接続の動力伝達部
に作業機器を装着するエンジン駆動作業機に、一個のカ
ムに当接し、クランク軸とシリンダ中心線を含む平面内
にあってクランク軸に平行な軸上で揺動する揺動回転式
リフターを、該カムを回転させることにより作動させ
て、排気弁を開き、次いで、吸気弁を開くことにより吸
排気両弁を開閉しうべく備えた弁駆動機構において、 最大リフト点に対してプッシュロッド上昇側、下降側の
カム形状がほぼ対称的な形状を有するカムと、該カムの
回転軸に平行な軸まわりに揺動し該カムとの当接部分が
平面状である一対の揺動回転式リフターにより吸気弁、
排気弁を開閉しうべくなしたことを特徴とする携帯型作
業機用機関の弁駆動装置におけるカム機構。
1. An engine-driven work machine, in which a work device is mounted on a power transmission portion connected to a crankshaft of an engine, abuts one cam and is located in a plane including a crankshaft and a cylinder center line and is connected to a crankshaft. A swing rotary type lifter swinging on a parallel axis was operated by rotating the cam to open the exhaust valve, and then opened and closed the intake and exhaust valves by opening the intake valve. In the valve drive mechanism, a cam having a substantially symmetrical cam shape on the push rod ascending side and descending side with respect to the maximum lift point, and swinging around an axis parallel to the rotation axis of the cam, A pair of oscillating rotary lifters whose contact parts are flat, the intake valve,
A cam mechanism in a valve drive device of a portable working machine engine, characterized in that the exhaust valve is opened and closed.
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