手提式四衝程發動機的油霧產生系統的製作方法
2023-12-01 05:29:31 4
專利名稱：手提式四衝程發動機的油霧產生系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及了一種產生油霧的系統，用於潤滑手提式四衝程發動機的內部零件，發動機主要用作如修剪器之類的可移動工作設備的動力源，特別是涉及了系統的改進，其中由曲軸轉動的甩油環設置在油箱內，油箱設在發動機主體的一側，由於甩油環的轉動，散布了貯存在油箱內的油，從而產生油霧。
作為已知的油霧產生系統，例如日本專利申請的公開號11-326012公開了一種油霧產生系統，其中具有許多葉片(葉片的前端被彎曲)的單個甩油環固定到發動機的曲軸上，從而貯存在油箱中的油始終被上述葉片的轉動所散布，而不管發動機的工作位置如何。
但是，由於在上述常規系統中僅轉動一個甩油環，容納甩油環的油箱周邊壁必然限於圓形，選擇油箱形狀的自由度極低，大大限制了與油箱鄰接設備的布局。
根據上述情況完成了本發明。本發明的目的是提供一種用於上述手提式四衝程發動機的油霧產生系統。系統容許油箱周邊壁的形狀為除了圓形外的各種形狀。
按照本發明的第一方面特徵，為了達到上述目的，這裡提出了一種在手提式四衝程發動機中的油霧產生系統，它包括一個甩油環，甩油環設在發動機主體一側的油箱中，並由曲軸來轉動，由於甩油環的轉動，使甩油環散布貯存在油箱中的油，從而產生油霧，其中，油霧產生系統包括設在曲軸上的驅動齒輪以及至少三個甩油環，甩油環支承在三個支承軸上，並且同時被驅動齒輪驅動，三個支承軸繞著驅動齒輪設置。
按照上述第一特徵，選擇支承每個甩油環的三個支承軸繞驅動齒輪的位置，能夠自由地改變包圍甩油環的油箱周邊壁形狀，因此增加了與油箱鄰接設備布局的自由度。
按照本發明的第二特徵，除了上述特徵以外，這裡提出了一種在手提式四衝程發動機中的油霧產生系統，其中，閥門操縱機構的轉動件起到了甩油環部分的作用。
上述轉動件相應於在以下本發明實施例中的凸輪軸齒輪36,136和137。
按照上述第二特徵，由於閥門操縱機構的轉動件起到了甩油環部分的作用，可以減少專用甩油環的數目，因此可簡化油霧產生系統的結構。
根據以下參照附圖詳細描述的優選實施例的說明，本發明的上述目的、其它目的、特徵和優點將會很明顯。
圖1到4說明了本發明的第一個實施例。
圖1是一個透視圖，表示了在實際應用中本發明手提式四衝程發動機的一個實施例。
圖2是上述四衝程發動機的垂直正剖視圖。
圖3是圖2中3-3線上的剖視圖。
圖4是圖2中4-4線上的剖視圖。
圖5是相應於圖4的剖視圖，說明了本發明的第二個實施例。
圖6是相應於圖4的剖視圖，說明了本發明的第三個實施例。
圖7是旁閥式發動機的垂直正剖視圖，說明了本發明的第四個實施例。
圖8是圖7中8-8線上的剖視圖。
首先說明圖1到4所示的本發明第一個實施例。
如圖1所示，本發明應用的手提式四衝程發動機E適用於作為有動力修剪器T之類的驅動部分的動力源。由於有動力修剪器T以這樣的方式使用其中切割器C根據各工作狀態被定位在各種方向上，因此發動機E還在很大範圍內傾斜或造成顛倒，工作位置是不穩定的。
如圖2和3所示，上述手提式四衝程發動機E的發動機主體1包括了一個具有曲軸室6a的曲軸箱6、一個具有氣缸孔徑7a的氣缸體7，以及一個具有燃燒室8a的氣缸蓋8，大量的散熱片11形成在氣缸體7和氣缸蓋8的外周邊上。
容納在曲軸室6a內的曲軸12通過滾珠軸承14和14＇轉動地支承在曲軸箱6的左右側壁中，並且還通過連杆16與配裝在氣缸孔徑7a中的活塞15連接。一個油封17裝在曲軸箱6的左側壁中而靠在軸承14之外，一個具有大量冷卻葉片26a的飛輪26裝在曲軸12的左側端，曲軸12通過油封17並從曲軸箱6突出，飛輪26也可起到一個冷卻風扇的作用，以及一個反彈式的起動器64位於飛輪26之外。
一個油箱13被設置成連接到沿著曲軸箱6和氣缸體7長度方向的右側壁上。一個燃料箱5被設置成在油箱13的一側，並在以下將描述的氣化器2和空氣淨化器4之下。
油箱13包括一個內半箱13a和一個外半箱13b，內半箱13a整體地設在曲軸箱6和氣缸體7上，外半箱13b螺接到內半箱13a上。曲軸12的右端通過油箱13並突出在其之外。與曲軸12外圓周緊密接觸的油封17＇配裝在外半箱13b中。
一個傳動板27固定在從油箱13突出的曲軸12右端上，許多離心滑塊28(圖中表示了其中一個)以可搖擺的方式轉動地支承在傳動板27上。這些離心滑塊28，以及連接到驅動軸29上用於驅動上述切割器C的離合器筒30，一起形成了一個離心離合器31，當曲軸12的轉動速率超過預定值時，由於滑塊的離心力作用，把離心滑塊28壓在離合器筒30的內周邊上，從而把曲軸12的輸出扭矩傳遞到驅動軸29。
一個發動機蓋65固定到發動機主體1上來蓋住它，一個反彈式起動器64支承在蓋65上，以及環繞著反彈式起動器64在發動機蓋65中設置了一個空氣入口66，使它面對著飛輪26的冷卻葉片26a。
通向燃燒室8a的一個進氣口9i和一個排氣口9e形成在氣缸蓋8中，在氣缸蓋8上還設有一個進氣閥18i和一個排氣閥18e以及一個火花塞63，進氣閥18i和排氣閥18e打開和關閉進氣口9i和排氣口9e，以及火花塞63的電極伸入燃燒室8a。
一個上面被氣缸蓋罩10阻擋的搖杆室19a設在氣缸蓋8中，一個推桿室19b從搖杆室19a一側向下延伸到油箱13的頂部，它形成在氣缸體7的一個側壁中，搖杆室19a和推桿室19b一起形成了閥門操縱室19。用於關閉和打開進氣和排氣閥18i和18e的閥門操縱機構25設置成通過閥門操縱室19和油箱13。
也就是說，閥門操縱機構25包括一個容納在油箱13內的轉動運動區25a和一個容納在閥門操縱室19內的往復運動區25b。轉動運動區25a包括一個固定到曲軸12上的驅動齒輪32、一個轉動地支承在支承軸33上並與驅動齒輪32嚙合的凸輪軸齒輪36，支承軸33的兩端支承在油箱13中，以及與凸輪軸齒輪36形成整體的進氣凸輪21i和排氣凸輪21e，驅動齒輪32以減速比1/2驅動著凸輪軸齒輪36。驅動齒輪32和凸輪軸齒輪36位於曲軸12之上並靠近油箱13的外壁。
往復運動區25b包括了分別迫使進氣閥18i和排氣閥18e處於關閉方向的閥門彈簧20i和20e，以可搖擺方式支承在氣缸蓋8中的搖擺臂22i和22e，每個搖擺臂22i和22e的一端與進氣閥18i和排氣閥18e的相應上端接觸，以及推桿23i和23e(參見圖4)，每個推桿23i和23e的上端與相應搖擺臂22i和22e的另一端接觸。搖擺臂22i和22e容納在搖擺室19a中，推桿23i和23e容納在推桿室19b中。挺杆24i和24e接納每個推桿23i和23e的下端，並分別與進氣和排氣凸輪21i和21e配合，挺杆24i和24e以可滑動方式配裝在導向孔43和43中，導向孔在推桿室19b和油箱13之間的隔壁42中。
因此發動機E構成一種OHV型式。
當曲軸12通過驅動齒輪32和凸輪軸齒輪36轉動進氣和排氣凸輪21i和21e時，這些凸輪21i和21e與閥門彈簧20i和20e一起工作，容許相應的推桿23i和23e交替地上升和下降，從而使搖擺臂22i和22e搖擺，因此進氣閥18i和排氣閥18e以適當的計時交替地打開和關閉。
如圖3所示，進氣口9i按此順序與汽化器2和空氣淨化器4連接，排氣口9e與排氣消音器3連接。汽化器2和排氣消音器3沿著垂直於曲軸12和氣缸孔徑7a軸線的方向設置。
參照圖2和4對發動機E的潤滑系統說明如下。
環繞著曲軸12並靠在其下面的兩個支承軸34和35的每一端支承在油箱13中，與上述驅動齒輪32嚙合的帶齒甩油環37和38轉動地支承在支承軸34和35上。這些帶齒甩油環37和38的位置以與凸輪軸齒輪36相同的方式靠近油箱13的外壁，靠近油箱13內壁的葉片式甩油環39和40通過軸套與相應的帶齒甩油環37和38整體連接。
如圖4所示，上述凸輪軸齒輪36和兩個帶齒甩油環37和38被定位成以相等的間隔環繞著曲軸12。油箱13的周邊壁做成圓形來包圍這些齒輪36到38，預定量的潤滑油O貯存在油箱13內，不管發動機E的工作位置如何，環繞驅動齒輪32的凸輪軸齒輪36、帶齒甩油環37和38以及葉片式甩油環39和40中至少有一個被部分地浸在貯存油O中，它的轉動散布了貯存油O，從而產生油霧。因此凸輪軸齒輪36也起到了繞驅動齒輪32的甩油環一部分的作用。
在油箱13中產生的油霧採取的通路包括設在曲軸12上並在油箱13和曲軸室6a之間提供連通的油入口45，設在曲軸箱6底部的閥門孔47，形成在曲軸箱6下部並通過上述閥門孔47與曲軸室6a連通的閥門室48，從閥門室48的一側上升並通過發動機主體1、搖擺室19a和推桿室19b的側壁延伸到搖擺室19a的供油通道49，以及從推桿室19b通過油箱13外壁延伸到油箱13的回油通道50。油箱13內上述油入口45和回油通道50的開口端45a和50a被定位成不管發動機E的工作位置如何，它們總是在貯存油O的液面之上。
上述閥門室48包括為簧片閥形式的單向閥51，用於阻擋和開啟閥孔47，伴隨著活塞15的下降和上升，當曲軸室6a壓力為正時，單向閥51打開而開啟了閥孔47，當曲軸室壓力為負時，單向閥51關閉而阻擋了閥孔47。
在圖3和4中，形成回油通道50中間部分的扁平形第一通氣室53a形成在閥門操縱室19和油箱13之間的隔壁42中，通過連接通道54把第一通氣室53a連接到第二通氣室53b，第二通氣室53b形成在上述氣缸蓋罩10中。第二通氣室53b在一側通過第一孔55a和通氣管56與上述空氣淨化器4連通，在另一側通過許多第二孔55b與搖擺室19a連通，第二孔55b以不同的位置打開並沿著相互不同的方向。
該實施例的動作說明如下。
當發動機E工作期間驅動齒輪32與曲軸12一起轉動時，如上述操縱閥門操縱機構25，同時，均由三個支承軸33、34和35來支承的凸輪軸齒輪36、帶齒甩油環37和38以及葉片式甩油環39和40同時轉動。由於至少凸輪軸齒輪36、帶齒甩油環37和38以及葉片式甩油環39和40中一個散布著貯存油O，由此產生油霧而不管發動機E的工作位置如何，油箱13始終被油霧充滿。由於閥門操縱機構25的轉動運動區25a設在這個油箱13中，可用上述油霧非常好地潤滑轉動運動區25a。
伴隨著活塞15的上升和下降，曲軸室6a中交替地產生負壓和正壓，從而產生壓力脈動；當產生負壓時，單向閥51關閉，阻擋了閥孔47，通過曲軸12的油入口45把油箱13內的油霧吸入曲軸室6a，因此潤滑了曲軸12和活塞15。在此階段，由於油霧被吸入曲軸室6a，油箱13的內壓降低。
當產生正壓時，由於單向閥51打開，從而開啟了閥孔47，曲軸室6a內的油霧與曲軸室6a內產生的滲漏氣體一起通過閥孔47、閥門室48和供油通道49而排入搖擺室19a，從而油霧散布在整個閥門操縱室19中，因此可潤滑閥門操縱機構25的往復運動區25b。然後油霧被液化。
在閥門操縱室19內液化的油從回油通道50的上遊區與滲漏氣體一起被傳送到第一通氣室53a，它們在第一通氣室53a中分離成氣體和液體，通過回油通道50的下遊區，油的部分回到處於較低壓力的油箱13中，滲漏氣體在連接通道54中上升而進入第二通氣室53b，並通過第一孔55a和通氣管56排入空氣淨化器4。
在進入第二通氣室53b的滲漏氣體含有油的情形下，油在第二通氣室53b中與滲漏氣體分離，並通過連接通道54向下流動，或者通過第二孔55b進入閥門操縱室19。
由於第二通氣室53b通過第一孔55a與通氣管56連接，第一孔55a可以儘可能減少從第二通氣室53b到通氣管56的油箱13負壓造成的洩漏，因此油箱13可始終保持發動機E工作期間由曲軸室6a壓力脈動提供的內部負壓。
因此油霧可利用曲軸室6a的壓力脈動作循環，從油箱13到曲軸室6a，閥門操縱室19，並回到油箱13，可潤滑發動機E內部而不管發動機E的工作位置如何，並且不需要採用特殊的油泵。特別是，由於閥門操縱機構25中需要高度潤滑的轉動運動區25a被油箱13中產生的大量油霧所潤滑，因此可按需要很好地潤滑轉動運動區25a。
由於把油箱13設置成與沿著曲軸箱6和氣缸體7長度方向的一個側壁連接，因此不需要在曲軸箱6下部提供一個貯油器，可降低發動機E的總高度，並可減少發動機的尺寸。
參照圖5和6對本發明的第二和第三個實施例說明如下。
第二和第三個實施例與第一實施例的區別在於環繞驅動齒輪32的帶齒甩油環37和38的布局，油箱13周邊壁的形狀，以及燃料箱5的形狀和布局。
也就是說，在圖5所示的第二實施例中，兩個帶齒甩油環37和38分別緊接在驅動齒輪32的旁邊和下面，油箱13周邊壁一般做成D形，繞著甩油環37和38以及緊接在驅動齒輪32之上的凸輪軸齒輪36。由於在油箱13的垂直壁13w外面形成了比較大的空間，在這個空間中可以放置大容量的燃料箱5。
在圖6所示的第三個實施例中，兩個帶齒甩油環37和38放在驅動齒輪32的兩側，使得靠近在兩個甩油環37和38之上的凸輪軸齒輪36，油箱13周邊壁作成倒圓角的三角形，繞著凸輪軸齒輪36以及甩油環37和38。這樣形成的油箱13具有一個淺底，由於在油箱13下面有一個平的空間，可從一側把大容量的L形燃料箱5設置到油箱13的底部。
圖5和6中相應於第一實施例的部件用相同的編號表示，並且不再作說明。
從上述第一個到第三個實施例可以很清楚，選擇繞驅動齒輪32放置的支承軸33、34和35的位置，也就是說，選擇凸輪軸齒輪36以及甩油環37和38的位置，可以自由地改變環繞著它們的油箱13周邊壁形狀，增加了與油箱13鄰接設備布局的自由度。
另外，由於凸輪軸齒輪36以及甩油環37和38在靠近油箱13周邊壁狀態下同時被驅動齒輪32所驅動，至少由凸輪軸齒輪36以及甩油環37和38中的一個來散布貯存油O而不管發動機E的工作位置如何，因而始終可靠地產生油霧。
由於凸輪軸齒輪36可起到繞驅動齒輪32設置的甩油環一部分的作用，因此可減少專用的甩油環數目，從而簡化了結構。
最後，參照圖7和8來說明本發明的第四個實施例。
第四個實施例和上述每個實施例的主要區別是第四個實施例特別包括了旁閥式的發動機E。也就是說，氣缸體7和氣缸蓋8具有一個懸伸區44，它懸伸在油箱13側面上，並且懸伸區44的下部形成油箱13上壁的一部分。燃燒室8a形成在相應於該懸伸區44的氣缸蓋8的部分中，與燃燒室8a連通的進氣口109i和排氣口109e形成在氣缸體7中。
進氣閥118i和排氣閥118e以可按上升-下降的方式裝在懸伸區44中，即裝在內半油箱13a的上壁中，從而它們的閥頭突入油箱13，進氣閥118i和排氣閥118e分別打開和關閉進氣口109i和排氣口109e。一個閥門操縱機構125設置在油箱13內，用於操縱進氣閥118i和排氣閥118e來打開和關閉它們。
該閥門操縱機構125包括固定到曲軸12上的驅動齒輪32，轉動地支承在一對支承軸133和134上的一對凸輪軸齒輪136和137，支承軸133和134設在油箱13中並高於曲軸12，驅動齒輪32以1/2減速比驅動著凸輪軸齒輪136和137，分別與凸輪軸齒輪136和137形成整體的進氣凸輪121i和排氣凸輪121e，以搖擺方式轉動地支承在油箱13中並設在進氣凸輪121i和進氣閥118i之間的進氣凸輪隨動件122i，以搖擺方式轉動地支承在油箱13中並設在排氣凸輪121e和排氣閥118e之間的排氣凸輪隨動件122e，以及分別迫使進氣閥118i和排氣閥118e處於關閉方向的閥彈簧120i和120e。因此發動機E設置成了旁閥式。
凸輪軸齒輪136和進氣凸輪121i，以及凸輪軸齒輪137和排氣凸輪121e均被放置成沿軸向相互隔開很大距離，從而它們分別緊鄰油箱13的左右側壁。帶齒甩油環139和140分別與進氣凸輪121i和排氣凸輪121e形成整體，使得與它們鄰接。
支承軸135也設在油箱13中並在曲軸12之下的位置上，該支承軸135以轉動方式支承一個帶齒甩油環138和一個葉片式甩油環141，帶齒甩油環138由驅動齒輪32驅動，甩油環141與帶齒甩油環138形成整體。帶齒甩油環138和葉片式甩油環141被放置成沿軸向相互隔開一定距離，從而它們分別緊鄰油箱13的左右內壁。
預定量的潤滑油O貯存在油箱13中，不管發動機E的工作位置如何，至少凸輪軸齒輪136和137，以及甩油環138和141中的一個部分地浸在貯存油O中，它的轉動散布了貯存油O，從而產生油霧。因此凸輪軸齒輪136和137起到了繞驅動齒輪32的甩油環一部分的作用。
繞著驅動齒輪32的凸輪軸齒輪136和137以及甩油環138被設置成位於一個倒三角形的各個頂點，包圍它們的油箱13周邊壁按照上述布局形成一個多角形。結果是，繞著油箱13的下半部分有很大的空間，可把大容量的燃料箱5放在該空間中。
在該實施例中，由於整個閥門操縱機構125容納在油箱13中，充滿油箱13內的油霧有效地潤滑閥門操縱機構。
按照相同於第一實施例的方式，利用曲軸室6a的壓力脈動和一個單向閥，油箱13中產生的油霧在油箱13和曲軸箱6a之間循環。
圖7和8中相應於第一實施例的部件用相同的編號表示，並且不再作說明。
本發明不限於上述實施例，可以按不偏離本發明精神和範圍的不同方式作修改。例如，可提供一個球形旋轉閥來替代單向閥51，它在操作上與曲軸12結合，並操縱成當活塞15降低時開啟供油通道49，以及當活塞15上升時阻擋供油通道49。
權利要求
1．手提式四衝程發動機中的一種油霧產生系統，它包括一個甩油環，甩油環設在發動機主體一側的油箱中，並由曲軸來轉動，由於甩油環的轉動，使甩油環散布貯存在油箱中的油，從而產生油霧，其中油霧產生系統包括設在曲軸上的驅動齒輪；以及至少三個甩油環，甩油環支承在三個支承軸上，並且同時被驅動齒輪驅動，三個支承軸繞著驅動齒輪設置。
2．按照權利要求1的一種油霧產生系統，其中，閥門操縱機構的轉動件起到了甩油環部分的作用。
全文摘要
在一種油霧產生系統中,一個甩油環設在油箱中並由曲軸來轉動,由於甩油環的轉動,使甩油環散布貯存在油箱中的油,從而產生油霧。油霧產生系統包括設在曲軸上的驅動齒輪,以及至少三個甩油環,甩油環支承在三個支承軸上,並且同時被驅動齒輪驅動,三個支承軸繞著驅動齒輪設置。因此,除了圓形,對油箱的周邊壁可賦予各種形狀。
文檔編號F02B75/02GK1314541SQ0111185
公開日2001年9月26日 申請日期2001年3月21日 優先權日2000年3月21日
發明者伊藤慶太, 西田隆夫, 渡邊生 申請人:本田技研工業株式會社