JPH0623523B2 - Valve drive for 4-cycle engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は構造が簡単な小型汎用の４サイクルエンジンに
関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a small and general-purpose four-cycle engine having a simple structure.

（従来の技術） 一般に小型汎用４サイクルエンジンでは低コストである
こと、軽量コンパクトであることが要望される。(Prior Art) Generally, it is desired that a small-sized general-purpose four-cycle engine be low in cost and lightweight.

斯かる要求を満足するために、本件出願人は従来から特
開昭５９−１５０９１２号のエンジンを開発し、既に出
願している。In order to satisfy such a demand, the applicant of the present invention has developed the engine of Japanese Patent Laid-Open No. 59-150912 and has already filed an application.

この先行技術はクランク軸の出力軸部の２箇所にガイド
部を形成し、それぞれに連動機構を設けて吸排気弁を開
閉動作して、カム軸を廃止し、エンジンをコンパクトに
するようにしている。In this prior art, a guide portion is formed at two positions of an output shaft portion of a crankshaft, and an interlocking mechanism is provided for each of them to open / close an intake / exhaust valve, thereby eliminating a camshaft and making an engine compact. There is.

更に、この種４サイクルエンジンの改良として本件出願
人は特願昭６０−７１７１６号（特開昭６１−２２９９
０６号公報参照）、特願昭６０−７２９４７号（特開昭
６１−２３２３０６号公報参照）、特願昭６０−７２９
４８号（特開昭６１−２３２３０７号公報参照）、特願
昭６０−７５１６９号（特開昭６１−２３２３０８号公
報参照）を出願している。Further, as an improvement of this type of four-cycle engine, the applicant of the present application has filed a patent application No.
06), Japanese Patent Application No. 60-72947 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-232306), Japanese Patent Application No. 60-729.
No. 48 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-232307) and Japanese Patent Application No. 60-75169 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-232308).

しかしながら、以上の各先行技術ではガイド部はクラン
ク軸の出軸部に一体的に形成されているので、ガイド部
の加工が困難である。However, in each of the above prior arts, the guide portion is formed integrally with the output shaft portion of the crankshaft, so that it is difficult to process the guide portion.

また、ガイド部による吸排気弁の開閉タイミングを調整
することが困難である。Further, it is difficult to adjust the opening / closing timing of the intake / exhaust valve by the guide portion.

（発明の目的） 第１発明は、カム軸を使用せずに吸排気弁を開閉する４
サイクルエンジンにおいて、ガイド部の加工を容易にで
きる４サイクルエンジンのバルブ駆動装置を提供するこ
とを目的としている。(Object of the Invention) The first invention is to open and close the intake and exhaust valves without using a camshaft.
It is an object of the present invention to provide a valve drive device of a 4-cycle engine that can easily process a guide portion in the cycle engine.

第２発明では、カム軸を使用せずに吸排気弁を開閉する
４サイクルエンジンにおいて、バルブタイミングが調整
自在な４サイクルエンジンのバルブ駆動装置を提供する
ことを目的としている。It is an object of the second invention to provide a valve drive device for a 4-cycle engine in which the valve timing is adjustable in a 4-cycle engine that opens and closes intake and exhaust valves without using a camshaft.

（発明の構成） （１）技術的手段 第１発明は、４サイクルエンジンのクランク軸の一部に
設けられた出力軸部の外周に、出力軸部を２周して元の
位置に戻るような形状のガイド部を設け、このガイド部
に案内される連動機構によりバルブの開閉を行なう４サ
イクルエンジンのバルブ駆動装置において、前記ガイド
部をクランク軸に対して別体に形成したことを特徴とす
る４サイクルエンジンのバルブ駆動装置である。(Structure of the Invention) (1) Technical Means The first invention is such that the output shaft part makes two rounds around the output shaft part provided on a part of the crankshaft of the four-cycle engine and returns to the original position. In a valve drive device of a 4-cycle engine in which a guide portion having a different shape is provided and a valve is opened / closed by an interlocking mechanism guided by the guide portion, the guide portion is formed separately from the crankshaft. It is a valve drive device of a 4-cycle engine.

第２発明は、４サイクルエンジンのクランク軸の一部に
設けられた出力軸部の外周に、出力軸部を２周して元の
位置に戻るような形状のガイド部を設け、このガイド部
に案内される連動機構によりバルブの開閉を行なう４サ
イクルエンジンのバルブ駆動装置において、前記ガイド
部をクランク軸に対して別体、かつ回動自在に形成し、
エンジンの運転状態に応じてガイド部のクランク軸円周
方向角度位置に調整する進角機構を設け、バルブタイミ
ングを可変にしたことを特徴とする４サイクルエンジン
のバルブ駆動装置である。According to a second aspect of the present invention, a guide portion is provided on the outer circumference of an output shaft portion provided on a part of a crankshaft of a four-cycle engine so as to return to the original position by making two rounds of the output shaft portion. In a valve drive device of a 4-cycle engine in which a valve is opened and closed by an interlocking mechanism guided by, the guide portion is formed separately from the crankshaft and is rotatable.
A valve drive device for a four-cycle engine characterized in that a valve timing is made variable by providing an advance mechanism for adjusting a crankshaft circumferential direction angular position of a guide portion according to an operating state of the engine.

（２）作用 第１発明では、ガイド部がクランク軸に対して別体であ
るので、小さなガイド部だけを精密に加工する。(2) Action In the first aspect of the invention, since the guide portion is separate from the crankshaft, only the small guide portion is processed precisely.

第２発明では、ガイド部がクランク軸に対して、別体か
つ回動自在であるので、進角機構でバルブタイミングを
調整する。In the second aspect of the invention, since the guide portion is separate and rotatable with respect to the crankshaft, the valve timing is adjusted by the advance mechanism.

（実施例） （１）第１実施例 第１図を参照して第１発明を適用したサイドバルブ型の
小型汎用４サイクルエンジンを説明する。(Embodiment) (1) First Embodiment A side valve type small general-purpose four-cycle engine to which the first invention is applied will be described with reference to FIG.

第１図中において、１はクランクケースカバー、２はク
ランクケース一体式のシリンダブロック、３はピスト
ン、４はクランク軸であり、シリンダブロック２の第１
図の左右両側部分に吸気弁５と排気弁６がそれぞれ配置
されている。両弁５、６は下方へ延びる弁棒５ａ、６ａ
をそれぞれ備え、シリンダブロック２に回動自在かつ上
下方向摺動自在に支持され、弁ばね８、９により閉弁方
向、すなわち下方へ付勢されている。クランク軸の左右
両端部には出力軸部４ａが形成され、２枚のクランクウ
エブ４ｂ、クランクピン４ｃが一体に鋳造で形成されて
いる。In FIG. 1, 1 is a crankcase cover, 2 is a crankcase-integrated cylinder block, 3 is a piston, and 4 is a crankshaft.
An intake valve 5 and an exhaust valve 6 are arranged on both left and right sides of the figure. Both valves 5 and 6 are valve rods 5a and 6a extending downward.
Are supported by the cylinder block 2 so as to be rotatable and slidable in the vertical direction, and are biased in the valve closing direction, that is, downward by the valve springs 8 and 9. An output shaft portion 4a is formed at both left and right ends of the crankshaft, and two crank webs 4b and a crank pin 4c are integrally formed by casting.

クランク軸４の出力軸部４ａ、すなわちクランクケース
カバー１内における第１図左右両側部分には、詳しく後
述する吸気弁用と排気弁用のガイド溝１０、１１（ガイ
ド部）がそれぞれ設けられ、各ガイド溝１０、１１は摺
動子１２、１３を介して弁５、６にそれぞれ連動連結し
ている。On the output shaft portion 4a of the crankshaft 4, that is, on the left and right side portions of the crankcase cover 1 in FIG. 1, guide grooves 10 and 11 (guide portions) for intake valve and exhaust valve, which will be described in detail later, are provided, respectively. The guide grooves 10 and 11 are linked to the valves 5 and 6 via the sliders 12 and 13, respectively.

吸気弁用のガイド溝１０は、断面形状が略角形をなし、
クランク軸４の出力軸部４ａを２周して元の位置に戻る
たすき状（第３図）に形成されている。またガイド溝１
０の底面はカム面に形成されており、出力軸部４ａの半
径方向外方へ張り出す山部１０ａ（第１図）が１個所設
けられている。このガイド溝１０は第２図に示すよう
に、出力軸部４ａに嵌合した別体のカラー４０の外周面
に形成されている。カラー４０は略円筒状をなし、カラ
ー４０の内周面４２が出力軸部４ａを外周面に密着し、
ピン４４で出力軸部４ａに回り止めされた状態で固定さ
れている。The guide groove 10 for the intake valve has a substantially rectangular cross section,
The crankshaft 4 is formed in a plow shape (FIG. 3) that makes two turns around the output shaft portion 4a and returns to the original position. Also guide groove 1
The bottom surface of 0 is formed on the cam surface, and one mountain portion 10a (FIG. 1) protruding outward in the radial direction of the output shaft portion 4a is provided. As shown in FIG. 2, this guide groove 10 is formed on the outer peripheral surface of a separate collar 40 fitted to the output shaft portion 4a. The collar 40 has a substantially cylindrical shape, and the inner peripheral surface 42 of the collar 40 adheres the output shaft portion 4a to the outer peripheral surface,
The pin 44 is fixed to the output shaft portion 4a while being prevented from rotating.

吸気弁用摺動子１２は第２図に示すように、上下方向に
長いロッド状に形成されるとともに、シリンダブロック
２の支持壁部２ａに回動自在かつ上下方向移動自在に支
持されている。摺動子１２の下端部にはクランク軸４の
略上端縁部分まで延びる横向アーム部１２ａが形成され
ており、アーム部１２ａは摺動子１２の垂直軸心回りに
摺動子１２と一体に揺動自在となっている。アーム部１
２ａの先端部にはフォロワー１７（受働体）が回動自在
に軸部１７ａで支承されており、フォロワー１７はガイ
ド溝１０に係合している。以上の摺動子１２、フォロワ
ー１７等で連動機構が構成されている。As shown in FIG. 2, the intake valve slider 12 is formed in a rod shape that is long in the vertical direction, and is supported by the support wall portion 2a of the cylinder block 2 so as to be rotatable and movable in the vertical direction. . A lateral arm portion 12a is formed at a lower end portion of the slider 12 so as to extend to a substantially upper end edge portion of the crankshaft 4, and the arm portion 12a is integrated with the slider 12 around a vertical axis of the slider 12. It is swingable. Arm part 1
A follower 17 (passive body) is rotatably supported by a shaft portion 17a at the tip of 2a, and the follower 17 is engaged with the guide groove 10. The interlocking mechanism is composed of the slider 12, the follower 17, and the like.

排気弁用摺動子１３及びガイド溝１１は吸気弁用摺動子
１２及びガイド溝１０と同様な構造をしている。但し、
各ガイド溝１０、１１の山部１０ａ、１１ａは吸気弁５
と排気弁６の各閉弁時期に対応するクランク角位置にそ
れぞれ形成されている。The exhaust valve slider 13 and the guide groove 11 have the same structure as the intake valve slider 12 and the guide groove 10. However,
The ridges 10a and 11a of the guide grooves 10 and 11 are intake valves 5
And the exhaust valve 6 are formed at crank angle positions corresponding to respective valve closing timings.

前記フォロワー１７の平面形状は、第３図に示すよう
に、側面１７ｂが軸部１７ａを中心として両端部に向か
って滑かに細くなった紡錐形をなしている。また、フォ
ロワー１７を長さＬ１はガイド溝１０の交叉部１０ｂの
長さＬ２より長く設定されている。さらに、側面１７ｂ
の曲率半径Ｒ１はガイド溝１０の最小曲率半径Ｒ２より
も若干小さく設定されている。As shown in FIG. 3, the planar shape of the follower 17 is a spindle shape in which the side surface 17b is slenderly narrowed toward the both ends around the shaft portion 17a. The length L1 of the follower 17 is set longer than the length L2 of the intersecting portion 10b of the guide groove 10. Furthermore, the side surface 17b
The radius of curvature R1 is set to be slightly smaller than the minimum radius of curvature R2 of the guide groove 10.

次に作用を説明する。まず以上のエンジンの製造、組立
時には、クランク軸４に対して別体のカラー４０のみを
精密に機構加工して、カラー４０の外周面にガイド溝１
０、１１を形成する。カラー４０はクランク軸４と比較
して大幅に小さいので、複雑な形状のガイド溝１０、１
１を機械加工する場合に、カラー４０の姿勢を変えるこ
とが容易で、所謂加工時の部品振り回しが楽である。Next, the operation will be described. First, when manufacturing and assembling the above engine, only the separate collar 40 is precisely machined to the crankshaft 4, and the guide groove 1 is formed on the outer peripheral surface of the collar 40.
0 and 11 are formed. Since the collar 40 is significantly smaller than the crankshaft 4, the guide grooves 10, 1 having a complicated shape are formed.
When machining No. 1, it is easy to change the posture of the collar 40, and so-called swinging of parts during machining is easy.

またフォロワー１７が摺接し、摩耗し易いガイド溝１
０、１１の焼入れ硬化させる場合には、クランク軸４と
別体のカラー４０だけを焼入れ熱処理する。したがっ
て、従来のクランク軸４と一体のガイド溝では困難であ
ったガイド溝１０、１１の焼入れが可能であり、ガイド
溝１０、１１の摩耗量が減る。In addition, the follower 17 slides into contact with the guide groove 1 which is easily worn.
In the case of quench hardening 0 and 11, only the crank shaft 4 and the separate collar 40 are subjected to quench heat treatment. Therefore, it is possible to quench the guide grooves 10 and 11, which was difficult with the conventional guide groove integrated with the crankshaft 4, and the amount of wear of the guide grooves 10 and 11 is reduced.

さらに、長期にわたる使用でガイド溝１０、１１が摩耗
した時には、別体のカラー４０だけをクランク軸４から
抜き取り、新品のカラー４０に交換する。Further, when the guide grooves 10 and 11 are worn due to long-term use, only the separate collar 40 is pulled out from the crankshaft 4 and replaced with a new collar 40.

バルブタイミングを変更する場合には、ピン４４による
カラー４０の円周方向の固定位置を変えるだけでバルブ
タイミングが調整される。When changing the valve timing, the valve timing is adjusted simply by changing the circumferential fixed position of the collar 40 by the pin 44.

一方、エンジンの運転中にクランク軸４が回転すると、
例えば吸気弁用のフォロワー１７がガイド溝１０にガイ
ドされ、クランク軸４が２回転する間にフォロワー１７
はガイド溝１０の全長にわたって摺接し、その間に山部
１０ａにより吸気弁５に１回のリフト動作が与えられ
る。またアーム部１２ａはクランク軸４が２回転する間
に第１図の位置から左右へ１度ずつ摺動し、吸気弁５に
リフト動作を与える。On the other hand, if the crankshaft 4 rotates while the engine is running,
For example, the follower 17 for the intake valve is guided by the guide groove 10 and the follower 17 is rotated while the crankshaft 4 makes two revolutions.
Slides over the entire length of the guide groove 10, and the lift 10 is given to the intake valve 5 by the peak portion 10a in the meantime. Further, the arm portion 12a slides from the position shown in FIG. 1 to the left and right one by one while the crankshaft 4 makes two revolutions, and gives the intake valve 5 a lift operation.

排気弁６についても吸気弁の場合と同様に、クランク軸
４が２回転する間の排気時期に、山部１１ａにより１回
のリフト動作が与えられる。As with the intake valve, the exhaust valve 6 is also lifted once by the peak portion 11a during the exhaust timing during which the crankshaft 4 makes two revolutions.

このとき、吸気弁用のフォロワー１７はガイド溝１０に
沿って摺接し、ガイド溝１０の交叉部１０ｂをフォロワ
ー１７が通過する時には、フォロワー１７の先端部が交
叉部１０ｂに進入した時点では、フォロワー１７の後端
部はガイド溝１０に係合しており、フォロワー１７は正
規の経路をたどってガイド溝１０に案内される。At this time, the follower 17 for the intake valve slides along the guide groove 10, and when the follower 17 passes through the intersection 10b of the guide groove 10, when the tip end of the follower 17 enters the intersection 10b, The rear end of 17 is engaged with the guide groove 10, and the follower 17 follows the regular path and is guided to the guide groove 10.

したがって、始動時等にクランク軸４が逆回転方向に回
された場合にも、フォロワー１７はガイド溝１０の正規
の経路から外れることなくガイド溝１０内でフォロワー
１７が蛇行することが防止される。Therefore, even when the crankshaft 4 is rotated in the reverse rotation direction at the time of starting or the like, the follower 17 is prevented from meandering in the guide groove 10 without deviating from the regular path of the guide groove 10. .

万一、フォロワー１７がガイド溝１０内で多少の蛇行現
象を起こしたとしても、アーム部１２ａが揺動するのみ
で、摺動子１２は上下方向に移動せず、吸気弁５の開閉
時期は正確に維持される。Even if the follower 17 causes a slight meandering phenomenon in the guide groove 10, the arm 12a only swings, the slider 12 does not move in the vertical direction, and the opening / closing timing of the intake valve 5 varies. Accurately maintained.

さらにアーム部１２ａの揺動により、摺動子１２は回動
運動し、この摺動子１２の回動が弁棒５ａに伝わり、吸
気弁５を回動させて吸気弁５の密着面をバルブシートに
摺り合せる。Further, due to the swinging of the arm portion 12a, the slider 12 rotates, the rotation of the slider 12 is transmitted to the valve rod 5a, and the intake valve 5 is rotated so that the contact surface of the intake valve 5 is closed. Lay on the sheet.

（２）第２実施例 第１発明をオーバーヘッドバルブ型の小型汎用４サイク
ルエンジンに適用した場合を示す第４図において、５０
はエンジンブロックである。エンジンブロック５０には
シリンダ５２、クランクケース５４、サイドカバー５８
等が一体に形成されている。エンジンブロック５０の図
中の下端部は斜めに切断されて開口しており、オイルパ
ン５０ａで密封されている。(2) Second Embodiment In FIG. 4 showing the case where the first invention is applied to an overhead valve type small-sized general-purpose four-cycle engine, 50
Is an engine block. The engine block 50 includes a cylinder 52, a crankcase 54, and a side cover 58.
Etc. are integrally formed. The lower end of the engine block 50 in the drawing is cut diagonally to open and is sealed with an oil pan 50a.

シリンダ５２にはピストン５８が摺動自在に設けらてお
り、クランクケース５４には片持ちクランク軸２０が回
転自在に軸支されている。ピストン５８と片持ちクラン
ク軸２０はコンロッド２２で連結されている。A piston 58 is slidably provided in the cylinder 52, and a cantilever crankshaft 20 is rotatably supported by a crankcase 54. The piston 58 and the cantilevered crankshaft 20 are connected by a connecting rod 22.

片持ちクランク軸２０は出力軸部２１ａ、クランクウエ
ブ２１ｂ、クランクピン２１ｃからなる一体鍛造品であ
り、クランクピン２１ｃにはサイドプレート２１ｄがボ
ルト２１ｅで取付けられている。出力軸部２１ａは所定
の間隔を隔てた２個のベアリング２４ａ、２４ｂでクラ
ンクケース５４に軸支されている。ベアリング２４ｂは
ベアリング２４ａより大径であり、片持ちクランク軸２
０に作用するエンジンの爆発力を大径のベアリング２４
ｂで受止めるとともに、ベアリング２４ａ、２４ｂの着
脱作業及び出力軸部２１ａの圧入作業が容易になるよう
に配慮してある。２４ｃはオイルシールである。The cantilevered crank shaft 20 is an integrally forged product including an output shaft portion 21a, a crank web 21b, and a crank pin 21c, and a side plate 21d is attached to the crank pin 21c with a bolt 21e. The output shaft portion 21a is pivotally supported on the crankcase 54 by two bearings 24a and 24b spaced apart from each other by a predetermined distance. The bearing 24b has a larger diameter than the bearing 24a, and the cantilevered crankshaft 2
A large diameter bearing 24 to prevent the engine from exploding
It is taken into consideration that it is received by b and that the work of attaching and detaching the bearings 24a and 24b and the work of press-fitting the output shaft portion 21a are facilitated. 24c is an oil seal.

ベアリング２４ａとベアリング２４ｂの間の出力軸部２
１ａには、詳しくは後述する吸気弁用のガイド溝２６ａ
（ガイド部）と、排気弁用のガイド溝２６ｂ（ガイド
部）が隣接して設けられている。Output shaft portion 2 between the bearing 24a and the bearing 24b
1a includes a guide groove 26a for an intake valve, which will be described in detail later.
The (guide portion) and the guide groove 26b (guide portion) for the exhaust valve are provided adjacent to each other.

例えば吸気弁用のガイド溝２６ａは片持ちクランク軸２
０の出力軸部２１ａを２周して元の位置に戻るたすき状
（第７図）に形成されている。またガイド溝２６ａの底
面はカム面に形成されており、出力軸部２１ａの半径方
向外方に向かって張り出した山部２７ａ（第４図）が１
箇所に設けられている。このガイド溝２６ａは第５図に
示すように、出力軸部２１ａに嵌合した別体のカラー６
０の外周面に形成されている。カラー６０は略円筒状を
なし、カラー６の内周面６２が出力軸部２１ａの外周面
に密着し、ピン６４で出力軸部２１ａに回り止めされた
状態で固定されている。また、カラー６０には吸気弁用
のガイド溝２６ａに隣接して詳しくは後述する排気弁用
のガイド溝２６ｂが形成されている。For example, the guide groove 26a for the intake valve has the cantilevered crankshaft 2
It is formed in a plow shape (FIG. 7) that goes around the output shaft portion 21a of 0 twice and returns to the original position. Further, the bottom surface of the guide groove 26a is formed on the cam surface, and the mountain portion 27a (FIG. 4) protruding outward in the radial direction of the output shaft portion 21a is 1
It is provided in the place. As shown in FIG. 5, the guide groove 26a is provided with a separate collar 6 fitted to the output shaft portion 21a.
It is formed on the outer peripheral surface of 0. The collar 60 has a substantially cylindrical shape, and the inner peripheral surface 62 of the collar 6 is in close contact with the outer peripheral surface of the output shaft portion 21a, and is fixed in a state of being prevented from rotating by the pin 64 on the output shaft portion 21a. Further, a guide groove 26b for an exhaust valve, which will be described in detail later, is formed on the collar 60 adjacent to the guide groove 26a for the intake valve.

前記ガイド溝２６ａには吸気弁用の摺動子２８（連動機
構）が連動している。摺動子２８は第５図、第６図に示
すように、上下方向に長いロッド状に形成された摺動軸
部２９ａを有するとともに、エンジンブロック５０のク
ランクケース５４の一部を形成する支持壁部５５ａ（第
４図）に回動自在かつ上下方向摺動自在に支持されてい
る。摺動子２８の下端部には出力軸部２１ａの略上端縁
部分まで延びる横向きアーム部２９ｂが形成されてお
り、横向きアーム部２９ｂは摺動子２８の垂直軸心回り
に摺動子２８と一体に揺動自在になっている。A slider 28 (interlocking mechanism) for the intake valve is interlocked with the guide groove 26a. As shown in FIGS. 5 and 6, the slider 28 has a sliding shaft portion 29a formed in the shape of a rod that is long in the vertical direction, and a support that forms a part of the crankcase 54 of the engine block 50. The wall 55a (FIG. 4) is rotatably supported and slidable in the vertical direction. A lateral arm portion 29b is formed at a lower end portion of the slider 28 so as to extend to a substantially upper end edge portion of the output shaft portion 21a. The lateral arm portion 29b forms a slider 28 around a vertical axis of the slider 28. It can swing together.

横向きアーム部２９ｂの先端部にはボール３０が回動自
在に支承されており、ボール３０はガイド溝２６ａに係
合している。A ball 30 is rotatably supported at the tip of the lateral arm portion 29b, and the ball 30 is engaged with the guide groove 26a.

摺動軸部２９ａの上端部は支持壁部５５ａの上方に突出
しており、この上端部には球状座面２９ｃが形成されて
いる。球状座面２９ｃにはサイドカバー５６内に配置さ
れたプッシュロッド３２の球状端部３３ａが回動自在に
嵌合している。An upper end portion of the sliding shaft portion 29a projects above the support wall portion 55a, and a spherical seat surface 29c is formed on the upper end portion. The spherical end portion 33a of the push rod 32 arranged in the side cover 56 is rotatably fitted to the spherical seat surface 29c.

このプッシュロッド３２の上端部はシリンダ５２の上方
に伸びてロッカーアーム３４の一端部に下方から圧接し
ている。ロッカーアーム３４はシリンダ５２の上部に摺
動自在に支持されており、ロッカーアーム３４の他端部
は吸気弁３６の弁棒３７ａに圧接して吸気弁３６を開弁
するようになっている。The upper end of the push rod 32 extends above the cylinder 52 and is pressed against one end of the rocker arm 34 from below. The rocker arm 34 is slidably supported on the upper part of the cylinder 52, and the other end of the rocker arm 34 is brought into pressure contact with a valve rod 37a of the intake valve 36 to open the intake valve 36.

排気弁用の摺動子３１は吸気弁用の摺動子２８と同様な
構造である。摺動子３１が係合しているガイド溝２６ｂ
の山部２７ｂは、前記排気弁の開弁時期に対応したクラ
ンク角位置、すなわち山部２７ａと略１８０゜間隔を隔
てた位置に配置されている。The exhaust valve slider 31 has the same structure as the intake valve slider 28. Guide groove 26b with which the slider 31 is engaged
The ridge portion 27b is arranged at a crank angle position corresponding to the opening timing of the exhaust valve, that is, at a position separated from the ridge portion 27a by approximately 180 °.

摺動子３１の上端部にもプッシュロッド３２と同様のプ
ッシュロッド３８が支持されており、プッシュロッド３
８で吸気弁３６と同様に排気弁（図示せず）を開弁する
ようになっている。なお、第４図中で４０ａはロッカー
カバーである。A push rod 38 similar to the push rod 32 is also supported on the upper end of the slider 31.
At 8, the exhaust valve (not shown) is opened like the intake valve 36. In FIG. 4, 40a is a rocker cover.

以上の第２実施例では、前述の第１実施例の場合と同様
にカラー６０が片持ちクランク軸２０に対して別体であ
るので、前述と同様にエンジンを容易に製造、組立てる
ことができる。In the second embodiment described above, the collar 60 is separate from the cantilevered crankshaft 20 as in the case of the first embodiment described above, so that the engine can be easily manufactured and assembled in the same manner as described above. .

一方、エンジンの運転中に片持ちクランク軸２０が回転
すると、例えば吸気弁３６用のボール３０がガイド溝２
６ａにガイドされ、片持ちクランク軸２０が２回転する
間にボール３０はガイド溝２６ａの全周にわたって摺接
し、山部２７ａにより吸気弁３６に１回のリフト動作が
与えられる。また横向きアーム部２９ｂは片持ちクラン
ク軸２０が２回転する間に第４図の位置から左右に１度
つづ揺動し、摺動子２８の摺動軸部２９ａも回動する
が、プッシュロッド３２の球状端部３３ａが球状座面２
９ｃに回動自在に支持されているので、摺動子２８によ
るプッシュロッド３２の押し上げ動作が阻害される恐れ
はない。On the other hand, when the cantilevered crankshaft 20 rotates while the engine is operating, for example, the ball 30 for the intake valve 36 is moved by the guide groove 2
The ball 30 slides over the entire circumference of the guide groove 26a while the cantilevered crankshaft 20 makes two revolutions while being guided by the 6a, and the lift 27 is given to the intake valve 36 once by the mountain portion 27a. The lateral arm portion 29b swings once from the position shown in FIG. 4 to the left and right while the cantilevered crankshaft 20 makes two revolutions, and the sliding shaft portion 29a of the slider 28 also rotates, but the push rod The spherical end 33a of 32 is the spherical seat surface 2
Since it is rotatably supported by 9c, there is no fear that the push-up operation of the push rod 32 by the slider 28 will be hindered.

なお、排気弁用のプッシュロッド３８についても同様で
ある。The same applies to the push rod 38 for the exhaust valve.

エンジンブロック５０のクランクケース５４はクランク
ウエブ２１ｂが１個の片持ちクランク軸２０を収容すれ
ばよいので、小型化されており、第４図中の右端部を斜
めに切断してオイルパン５０ａで覆うことが可能であ
る。The crankcase 54 of the engine block 50 is miniaturized because the crank web 21b can accommodate one cantilevered crankshaft 20. Therefore, the crankcase 54 is downsized, and the right end portion in FIG. It is possible to cover.

またクランクケース５４は出力軸部２１ａを覆い、ベア
リング２４ａ、２４ｂの２箇所で出力軸部２１ａを軸支
しているので、通常の形状のクランク軸より振動が大き
い片持ちクランク軸２０の出力軸部２１ａを、軸心が偏
心しないように支持している。したがって、出力軸部２
１ａにガイド溝２６ａ、２６ｂが形成されたカラー６０
を嵌合した場合でも、ガイド溝２６ａ、２６ｂの回転中
心が変動せず、摺動個２８、プッシュロッド３２を介し
て吸気弁３６および排気弁に与えられるリフト量が正確
になる。Further, since the crankcase 54 covers the output shaft portion 21a and supports the output shaft portion 21a at two locations of the bearings 24a and 24b, the output shaft of the cantilevered crankshaft 20 in which the vibration is larger than that of the crankshaft of a normal shape. The portion 21a is supported so that its axis is not eccentric. Therefore, the output shaft 2
A collar 60 having guide grooves 26a and 26b formed in 1a.
Even when fitted, the center of rotation of the guide grooves 26a and 26b does not change, and the lift amount given to the intake valve 36 and the exhaust valve via the sliding piece 28 and the push rod 32 becomes accurate.

さらに、クランクケークス５４の上方にプッシュロッド
挿入空間を形成するサイドカバー５６を配置しているの
で、通常デッドスペースとなるクランクケース５４の上
方の空間を利用してプッシュロッド３２、３８を通過さ
せる空間部を形成することができ、エンジン全体をコン
パクトにしている。Further, since the side cover 56 that forms the push rod insertion space is arranged above the crank cake 54, the space above the crank case 54, which is usually a dead space, is used to pass the push rods 32 and 38. The space can be formed and the entire engine is made compact.

（３）第３実施例 第２発明を採用したバルブタイミング可変型のバルブ駆
動装置を説明する。(3) Third Embodiment A valve timing variable valve drive device that employs the second invention will be described.

この第３実施例の要部を示す第８図において、第１図と
同一符号を付した部分は同一あるいは相当部分を示す。
第８図中で、クランクウエブ４ｂは第１図における左側
のクランクウエブ４ｂであり、この近傍には吸気弁５
（第１図）用の摺動子１２が配置されている。この摺動
子１２はカラー４０のガイド溝１０（ガイド部）に摺接
しており、摺動子１２のフォロワー１７が前述の通りに
リフト動作を与えるようになっている。In FIG. 8 showing the essential parts of the third embodiment, the parts designated by the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts.
In FIG. 8, the crank web 4b is the left crank web 4b in FIG. 1, and the intake valve 5 is provided in the vicinity thereof.
A slider 12 for (FIG. 1) is arranged. The slider 12 is in sliding contact with the guide groove 10 (guide portion) of the collar 40, and the follower 17 of the slider 12 gives the lift operation as described above.

カラー４０は詳しくは後述するようにピン７０で出力軸
部４ａの円周方向に所定の回動角度範囲で回動自在な状
態で保持されている。またカラー４０の図中の右端面と
クランクウエブ４ｂの左端面との間には若干の間隔が隔
てられており、この間隔にバルブタイミング可変用の遠
心ガバナ７２（進角機構）が設けられている。As will be described later in detail, the collar 40 is held by a pin 70 so as to be rotatable in the circumferential direction of the output shaft portion 4a within a predetermined rotation angle range. Further, a slight gap is provided between the right end face of the collar 40 in the drawing and the left end face of the crank web 4b, and a centrifugal governor 72 (advancing mechanism) for varying the valve timing is provided at this gap. There is.

遠心ガバナ７２は、第９図に示すように、ガバナウエイ
ト７４、引張りコイルスプリング７６、固定ピン７８、
係合ピン８０等から構成されている。ガバナウエイト７
４はカラー４０の略半周にわたって伸びた円弧状をな
し、所定の質量に設定されている。ガバナウエイト７４
の図中の下端部は固定ピン７８で回動自在に固定されて
いる。固定ピン７８はクランクウエブ４ｂ（第８図）に
固定されている。As shown in FIG. 9, the centrifugal governor 72 includes a governor weight 74, a tension coil spring 76, a fixing pin 78,
It is composed of an engagement pin 80 and the like. Governor weight 7
Reference numeral 4 denotes an arc shape extending over substantially a half circumference of the collar 40, and is set to a predetermined mass. Governor weight 74
The lower end portion in the figure is rotatably fixed by a fixing pin 78. The fixing pin 78 is fixed to the crank web 4b (Fig. 8).

ガバナウエイト７４の上端部には係合ピン８０が設けら
れており、係合ピン８０はカラー４０の凹部８２（第８
図）に係合している。さらに、係合ピン８０には引張り
コイルスプリング７６の第９図中の右端部が係合してい
る。引張りコイルスプリング７６の左端部はピン８４で
カラー４０の左端面（第９図中で）に固定されている。An engagement pin 80 is provided at an upper end portion of the governor weight 74, and the engagement pin 80 is formed in the recess 82 (eighth portion) of the collar 40.
Figure) engaged. Further, the engaging pin 80 is engaged with the right end portion of the tension coil spring 76 in FIG. The left end portion of the tension coil spring 76 is fixed to the left end surface (in FIG. 9) of the collar 40 by a pin 84.

またカラー４０の第８図右端下方の内周部には円弧状溝
８６が形成されており、円弧状溝８６に前記ピン７０が
嵌合して、カラー４０を出力軸部４ａの円周方向に円弧
状溝８６の範囲内で回動自在に保持してある。Further, an arcuate groove 86 is formed in the inner peripheral portion of the collar 40 at the lower right end in FIG. 8, and the pin 70 is fitted into the arcuate groove 86 to move the collar 40 in the circumferential direction of the output shaft portion 4a. It is held rotatably within the range of the arcuate groove 86.

次に作用を説明する。エンジンの運転中には、出力軸部
４ａが矢印Ａ方向に回転するので、ガバナウエイト７４
には遠心力が働く。この遠心力が弱い低速回転時には、
ガバナウエイト７４は引張りコイルスプリング７６のば
ね力で第９図の左方に引張られており、凹部８２で係合
ピン８０と連結しているカラー４０は、ガイド溝１０
（カム面）の山部１０ｂを略最下端に配置した進角量が
零の状態にある。したがって、バルブタイミングは低速
回転に最適である。Next, the operation will be described. During operation of the engine, the output shaft 4a rotates in the direction of arrow A.
Centrifugal force works on. At low speed rotation where this centrifugal force is weak,
The governor weight 74 is pulled to the left in FIG. 9 by the spring force of the tension coil spring 76, and the collar 40 connected to the engagement pin 80 at the recess 82 is the guide groove 10
The ridge portion 10b on the (cam surface) is arranged at the substantially lowermost end, and the advance amount is zero. Therefore, the valve timing is optimal for low speed rotation.

やがてエンジンの回転数が上昇すると、第１０図に示す
ように、ガバナウエイト７４に働く遠心力が増大し、ガ
バナウエイト７４の上端部は引張りコイルスプリング７
６のばね力に抗して図中の右方に固定ピン７８を中心と
して回動する。ガバナウエイト７４の上端部が回動する
と凹部８２で係合ピン８０と連結しているカラー４０は
矢印Ａ方向に回動する。カラー４０が矢印Ａ方向に回動
すると、 ガイド溝１０の山部１０ａは円弧状溝８６の範囲で矢印
Ａ方向に移動し、この分だけ進角量が増える。したがっ
て、バルブタイミングは高速回転に最適な状態になる。As the engine speed increases, the centrifugal force acting on the governor weight 74 increases as shown in FIG. 10, and the upper end of the governor weight 74 is pulled by the tension coil spring 7.
It rotates about the fixing pin 78 to the right in the figure against the spring force of 6. When the upper end of the governor weight 74 rotates, the collar 40 connected to the engagement pin 80 in the recess 82 rotates in the arrow A direction. When the collar 40 rotates in the direction of arrow A, the crest 10a of the guide groove 10 moves in the direction of arrow A within the range of the arcuate groove 86, and the advance amount increases by this amount. Therefore, the valve timing is optimal for high speed rotation.

（発明の効果） 以上説明したように第１発明の４サイクルエンジンのバ
ルブ駆動装置では、４サイクルエンジンのクランク軸４
の一部に設けられた出力軸部４ａの外周に、出力軸部４
ａを２周して元の位置に戻るような形状のガイド溝１
０、１１を設け、このガイド溝１０、１１に案内される
連動機構によりバルブの開閉を行なう４サイクルエンジ
ンのバルブ駆動装置において、前記ガイド溝１０、１１
をクランク軸４に対して別体のカラー４０に形成したの
で、次の効果を奏することができる。(Effects of the Invention) As described above, in the valve drive system for a four-cycle engine of the first invention, the crankshaft 4 of the four-cycle engine is used.
On the outer periphery of the output shaft portion 4a provided in a part of
Guide groove 1 shaped so as to return to the original position after making two rounds of a
0 and 11 are provided, and in the valve drive device of the four-cycle engine in which the valve is opened and closed by the interlocking mechanism guided by the guide grooves 10 and 11, the guide grooves 10 and 11 are provided.
Since the collar is formed as a separate body from the crankshaft 4, the following effects can be obtained.

まず以上のエンジンの製造、組立時には、クランク軸４
に対して別体のカラー４０のみを精密に機械加工して、
カラー４０の外周面にガイド溝１０、１１を形成するこ
とができ、カラー４０はクランク軸４と比較して大幅に
小さいので、複雑な形状のガイド溝１０、１１を機械加
工にする場合に、カラー４０の姿勢を容易に変えること
ができ、所謂加工時の部分振り回しが楽になる。したが
って、比較的形状が複雑なガイド溝１０、１１の加工精
度が向上する。First, when manufacturing and assembling the above engine, crankshaft 4
On the other hand, only the separate color 40 is precisely machined,
Since the guide grooves 10 and 11 can be formed on the outer peripheral surface of the collar 40 and the collar 40 is significantly smaller than the crankshaft 4, when the guide grooves 10 and 11 having a complicated shape are machined, The posture of the collar 40 can be easily changed, and so-called partial swinging during processing becomes easy. Therefore, the processing accuracy of the guide grooves 10 and 11 having a relatively complicated shape is improved.

またフォロワー１７が摺接し、摩耗し易いガイド溝１
０、１１を焼入れ硬化させる場合には、クランク軸４と
別体のカラー４０だけを焼入れ熱処理することができ
る。したがって、従来のクランク軸４の一体のガイド溝
では困難であったガイド溝１０、１１の焼入れが可能で
あり、ガイド溝１０、１１の摩耗量を減少させることが
できる。In addition, the follower 17 slides into contact with the guide groove 1 which is easily worn.
When quenching and hardening Nos. 0 and 11, only the crank shaft 4 and the separate collar 40 can be quench-heat treated. Therefore, it is possible to quench the guide grooves 10 and 11, which was difficult with the conventional guide groove integrated with the crankshaft 4, and it is possible to reduce the amount of wear of the guide grooves 10 and 11.

さらに、長期にわたる使用でガイド溝１０、１１が摩耗
した時には、別体のカラー４０だけをクランク軸４から
抜き取り、新品のカラー４０に交換することができる。Further, when the guide grooves 10 and 11 are worn due to long-term use, only the separate collar 40 can be extracted from the crankshaft 4 and replaced with a new collar 40.

エンジンの仕様に合せて、バルブタイミングを変更する
場合には、ピン４４によるカラー４０の円周方向の固定
位置を変えるだけでバルブタイミングを調整できる。When the valve timing is changed according to the engine specifications, the valve timing can be adjusted only by changing the circumferential fixed position of the collar 40 by the pin 44.

次に第２発明による４サイクルエンジンのバルブ駆動装
置では、ガイド溝１０、１１をクランク軸４に対して別
体、かつ回動自在のカラー４０に形成し、エンジンの運
転状態に応じてガイド溝１０、１１のクランク軸円周方
向角度位置を調整する遠心ガバナ７２（進角機構）を設
け、バルブタイミングを可変にしたので、次の効果を奏
する。Next, in the valve drive device for a four-cycle engine according to the second aspect of the present invention, the guide grooves 10 and 11 are formed in the collar 40 which is separate from the crankshaft 4 and rotatable, and the guide grooves 10 and 11 are formed according to the operating condition of the engine. Since the centrifugal governor 72 (advancing mechanism) for adjusting the angular position in the circumferential direction of the crankshafts 10 and 11 is provided and the valve timing is made variable, the following effects can be obtained.

低速回転時には、ガバナウエイト７４が引張りコイルス
プリング７６のばね力で第９図の左方に引張られてお
り、凹部８２で係合ピン８０と連結しているカラー４０
は、ガイド溝１０（カム面）の山部１０ａを略最下端に
配置した進角量が零の状態に設定することができる。し
たがって、バルブタイミングを低速回転に最適に調整で
きる。When rotating at a low speed, the governor weight 74 is pulled to the left in FIG. 9 by the spring force of the tension coil spring 76, and the collar 40 that is connected to the engagement pin 80 by the recess 82.
Can be set to a state in which the amount of advance is zero with the mountain portion 10a of the guide groove 10 (cam surface) arranged at the substantially lowermost end. Therefore, the valve timing can be optimally adjusted to the low speed rotation.

一方、エンジンの高速回転時には、第１０図に示すよう
に、ガバナウエイト７４に働く遠心力が増大し、ガバナ
ウエイト７４の上端部は引張りコイルスプリング７６の
ばね力に抗して図中の右方に固定ピン７８を中心として
回動させることができる。ガバナウエイト７４の上端部
が回動すると凹部８２で係合ピン８０と連結しているカ
ラー４０は矢印Ａ方向に回動し、カラー４０が矢印Ａ方
向に回動すると、ガイド溝１０の山部１０ａは円弧状溝
８６の範囲で矢印Ａ方向に移動し、この分だけ進角量を
増大させることができる。したがって、バルブタイミン
グは高速回転に最適な状態に調整できる。On the other hand, when the engine rotates at high speed, the centrifugal force acting on the governor weight 74 increases as shown in FIG. 10, and the upper end portion of the governor weight 74 resists the spring force of the tension coil spring 76 to the right in the figure. Further, it can be rotated around the fixing pin 78. When the upper end of the governor weight 74 rotates, the collar 40 connected to the engagement pin 80 in the recess 82 rotates in the direction of arrow A, and when the collar 40 rotates in the direction of arrow A, the mountain portion of the guide groove 10 rotates. 10a moves in the direction of arrow A in the range of the arcuate groove 86, and the amount of advance can be increased by this amount. Therefore, the valve timing can be adjusted to the optimum state for high speed rotation.

以上のように第２発明では、バルブタイミングをエンジ
ンの運転状態に応じて最適に調整できる。As described above, in the second invention, the valve timing can be optimally adjusted according to the operating state of the engine.

（別の実施例） （１） 連動機構は第１図、第４図に示す場合に限ら
ず、特許請求の範囲の中で変形自在である。また、吸気
弁用、排気弁用それぞれ別にタイミング制御することも
可能である。(Other Embodiments) (1) The interlocking mechanism is not limited to the case shown in FIGS. 1 and 4, but can be freely modified within the scope of the claims. It is also possible to perform timing control separately for each intake valve and each exhaust valve.

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

第１図は本発明を適用した第１実施例の４サイクルエン
ジンの縦断面図、第２図は第１図のII−II断面部分図、
第３図は第２図のIII矢視図、第４図は第２実施例を採
用したエンジンの縦断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断
面部分図、第６図は第５図のVI−VI断面図、第７図はガ
イド溝の拡大平面図、第８図は第３実施例を採用したエ
ンジンの要部縦断面図、第９図は第８図のIX−IX断面
図、第１０図は高速時の状態を示す遠心ガバナの構造略
図である。４……クランク軸、４ａ……出力軸部、５…
…吸気弁、２０……片持ちクランク軸、２１ａ……出力
軸部、１０、１１、２６ａ、２６ｂ……ガイド溝、４
０、６０……カラー、７２……遠心ガバナ、７４……ガ
バナウエイト、７６……引張りコイルスプリングFIG. 1 is a vertical sectional view of a four-cycle engine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view taken along line II-II of FIG.
3 is a view in the direction of arrow III in FIG. 2, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an engine adopting the second embodiment, FIG. 5 is a partial sectional view taken along line VV in FIG. 4, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5, FIG. 7 is an enlarged plan view of the guide groove, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of an essential part of an engine adopting the third embodiment, and FIG. 9 is IX-IX in FIG. A sectional view and FIG. 10 are schematic structural views of the centrifugal governor showing a state at high speed. 4 ... Crank shaft, 4a ... Output shaft part, 5 ...
... intake valve, 20 ... cantilevered crankshaft, 21a ... output shaft part 10, 11, 26a, 26b ... guide groove, 4
0, 60 ... Color, 72 ... Centrifugal governor, 74 ... Governor weight, 76 ... Tension coil spring

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】４サイクルエンジンのクランク軸の一部に
設けられた出力軸部の外周に、出力軸部を２周して元の
位置に戻るような形状のガイド部を設け、このガイド部
に案内される連動機構によりバルブの開閉を行なう４サ
イクルエンジンのバルブ駆動装置において、前記ガイド
部をクランク軸に対して別体に形成したことを特徴とす
る４サイクルエンジンのバルブ駆動装置。1. A guide part having a shape that returns to its original position by making two turns around the output shaft part is provided on the outer periphery of the output shaft part provided on a part of the crankshaft of a four-cycle engine. A valve drive device for a four-cycle engine in which a valve is opened and closed by an interlocking mechanism guided by the guide mechanism, wherein the guide portion is formed separately from the crankshaft. 【請求項２】前記ガイド部は、略円筒状のカラーの外周
に形成され、該カラーはクランク軸に着脱自在に設けら
れている特許請求の範囲第１項記載の４サイクルエンジ
ンのバルブ駆動装置。2. The valve drive device for a four-cycle engine according to claim 1, wherein the guide portion is formed on the outer periphery of a substantially cylindrical collar, and the collar is detachably provided on the crankshaft. . 【請求項３】４サイクルエンジンのクランク軸の一部に
設けられた出力軸部の外周に、出力軸部を２周して元の
位置に戻るような形状のガイド部を設け、このガイド部
に案内される連動機構によりバルブの開閉を行なう４サ
イクルエンジンのバルブ駆動装置において、前記ガイド
部をクランク軸に対して別体、かつ回動自在に形成し、
エンジンの運転状態に応じてガイド部のクランク軸円周
方向角度位置を調整する進角機構を設け、バルブタイミ
ングを可変にしたことを特徴とする４サイクルエンジン
のバルブ駆動装置。3. A guide portion having a shape that returns to the original position by making two rounds of the output shaft portion is provided on the outer periphery of the output shaft portion provided on a part of the crankshaft of the four-cycle engine. In a valve drive device of a 4-cycle engine in which a valve is opened and closed by an interlocking mechanism guided by, the guide portion is formed separately from the crankshaft and is rotatable.
A valve drive device for a four-cycle engine, characterized in that a valve timing is made variable by providing an advance mechanism for adjusting the angular position of the guide portion in the circumferential direction of the crankshaft in accordance with the operating state of the engine. 【請求項４】前記進角機構は、ばね部材で支持され遠心
力によってガイド部を回動させるガバナウエイトを備え
た遠心ガバナである特許請求の範囲第３項記載の４サイ
クルエンジンのバルブ駆動装置。4. The valve drive device for a four-cycle engine according to claim 3, wherein the advance mechanism is a centrifugal governor having a governor weight that is supported by a spring member and that rotates a guide portion by a centrifugal force. .