專利名稱：手提式四沖程發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種手提式四沖程發(fā)動機，它主要用于如修剪器之類的可移動工作設(shè)備的動力源。更詳細地說，它涉及了通常所說的OHV發(fā)動機的改進，該發(fā)動機包括一個發(fā)動機主體，發(fā)動機主體包括一個具有曲軸室的曲軸箱、一個具有氣缸孔徑的氣缸體、以及一個具有進氣口和排氣口的氣缸蓋；一個支承在曲軸箱中并容納在曲軸室內(nèi)的曲軸；一個配裝在氣缸孔徑內(nèi)并與曲軸連接的活塞；用于打開和關(guān)閉進氣口和排氣口的進氣閥和排氣閥，進氣閥和排氣閥裝在氣缸蓋中；以及一個閥門操縱機構(gòu)，它在操作上與曲軸的轉(zhuǎn)動結(jié)合，從而打開和關(guān)閉進氣閥和排氣閥。
作為這種已知的OHV發(fā)動機，例如日本專利申請的擬公開號10-288019公開了一種發(fā)動機，其中在曲軸箱下部設(shè)有一個貯油器，由于曲軸轉(zhuǎn)動而散布了貯油器中貯存的油，由此產(chǎn)生油霧，并用油霧潤滑了發(fā)動機內(nèi)部。
一般說，由于存在進氣閥和排氣閥以及開閉它們的閥門操縱系統(tǒng)，在氣缸蓋中具有進氣和排氣閥的OHV發(fā)動機傾向于大的總高度。但是，如在上述常規(guī)發(fā)動機中，一個貯油器設(shè)置在曲軸箱下部，進一步增加了總高度，因而難以使發(fā)動機小型化。
根據(jù)上述情況完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是可靠地潤滑曲軸室內(nèi)部和閥門操縱機構(gòu)而不管發(fā)動機的工作位置如何，同時降低發(fā)動機的高度使它小型化。
按照本發(fā)明的第一方面特征，為了達到上述目的，這里提出一種手提式四沖程發(fā)動機，該發(fā)動機包括一個發(fā)動機主體，發(fā)動機主體包括一個具有曲軸室的曲軸箱、一個具有氣缸孔徑的氣缸體、以及一個具有進氣口和排氣口的氣缸蓋；一個支承在曲軸箱中并容納在曲軸室內(nèi)的曲軸；一個配裝在氣缸孔徑內(nèi)并與曲軸連接的活塞；用于開閉進氣口和排氣口的進氣閥和排氣閥，進氣閥和排氣閥裝在氣缸蓋中；以及一個閥門操縱機構(gòu)，它在操作上與曲軸的轉(zhuǎn)動結(jié)合，從而打開和關(guān)閉進氣閥和排氣閥，其中，一個貯存油的油箱被設(shè)置成連接到沿著曲軸箱和氣缸體長度方向的一個側(cè)壁上；油箱容納了用于從貯存油產(chǎn)生油霧的油霧發(fā)生裝置以及閥門操縱機構(gòu)的轉(zhuǎn)動運動區(qū)；油箱和曲軸室在油箱貯存油之上相互連通；曲軸室和閥門操縱室形成在氣缸蓋中，從而容納了閥門操縱機構(gòu)的往復運動區(qū)，曲軸室和閥門操縱室通過一個供油通道相互連通；通過一個回油通道，閥門操縱室和油箱在油箱貯存油之上相互連通；以及在供油通道中設(shè)有一個轉(zhuǎn)移裝置，它僅把曲軸室中產(chǎn)生的壓力脈動的正壓部分送到閥門操縱室。上述轉(zhuǎn)移裝置相應(yīng)于在以下本發(fā)明實施例中的單向閥51。
按照上述第一特征，由于一個油箱被設(shè)置成連接到沿著曲軸箱和氣缸體長度方向的一個側(cè)壁上，因而不需要在曲軸箱下部提供貯油器，從而可以降低發(fā)動機的總高度，發(fā)動機可做到小型化。
另外，由于油霧產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的油霧充滿了油箱，因此可特別好地用油霧來潤滑設(shè)在油箱內(nèi)的閥門操縱機構(gòu)的轉(zhuǎn)動區(qū)。
還有，由于把油箱內(nèi)的油霧供應(yīng)到曲軸室和閥門操縱室，并利用曲軸室的壓力脈動回到油箱，因此可以潤滑曲軸室內(nèi)部和閥門操縱機構(gòu)的往復運動區(qū)而不管發(fā)動機的工作位置如何，不需要采用特殊的油泵來循環(huán)油霧，因此簡化了結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的第二方面特征，除了上述的特征外，這里提出了一種手提式四沖程發(fā)動機，其中，由散布油箱內(nèi)貯存油的閥門操縱機構(gòu)的轉(zhuǎn)動運動區(qū)運動來產(chǎn)生油霧。
按照上述第二特征，由于閥門操縱室的轉(zhuǎn)動區(qū)起到成為油霧產(chǎn)生裝置一部分的作用，可用簡單的方式得到油霧產(chǎn)生裝置。
根據(jù)以下參照附圖詳細描述的優(yōu)選實施例的說明，本發(fā)明的上述目的、其它目的、特征和優(yōu)點將會很明顯。


圖1到4說明了本發(fā)明的第一個實施例。
圖1是一個透視圖，表示了在實際應(yīng)用中本發(fā)明手提式四沖程發(fā)動機的一個實施例。
圖2是上述四沖程發(fā)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(yīng)于圖4的剖視圖，說明了本發(fā)明的第二個實施例。
圖6是相應(yīng)于圖4的剖視圖，說明了本發(fā)明的第三個實施例。
首先說明圖1到4所示的本發(fā)明第一個實施例。
如圖1所示，本發(fā)明應(yīng)用的手提式四沖程發(fā)動機E適用于作為有動力修剪器T之類的驅(qū)動部分的動力源。由于有動力修剪器T以這樣的方式使用其中切割器C根據(jù)各工作狀態(tài)被定位在各種方向上，因此發(fā)動機E還在很大范圍內(nèi)傾斜或造成顛倒，工作位置是不穩(wěn)定的。
如圖2和3所示，上述手提式四沖程發(fā)動機E的發(fā)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(nèi)的曲軸12通過滾珠軸承14和14＇轉(zhuǎn)動地支承在曲軸箱6的左右側(cè)壁中，并且還通過連桿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(cè)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(cè)端，曲軸12通過油封17并從曲軸箱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位于飛輪26之外。
一個油箱13被設(shè)置成連接到沿著曲軸箱6和氣缸體7長度方向的右側(cè)壁上。一個燃料箱5被設(shè)置成在油箱13的一側(cè)，并在以下將描述的氣化器2和空氣凈化器4之下。
油箱13包括一個內(nèi)半箱13a和一個外半箱13b，內(nèi)半箱13a整體地設(shè)在曲軸箱6和氣缸體7上，外半箱13b螺接到內(nèi)半箱13a上。曲軸12的右端通過油箱13并突出在其之外。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(zhuǎn)動地支承在傳動板27上。這些離心滑塊28，以及連接到驅(qū)動軸29上用于驅(qū)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(zhuǎn)動速率超過預(yù)定值時，由于滑塊的離心力作用，把離心滑塊28壓在離合器筒30的內(nèi)周邊上，從而把曲軸12的輸出扭矩傳遞到驅(qū)動軸29。
一個發(fā)動機蓋65固定到發(fā)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(huán)繞著反彈式起動器64在發(fā)動機蓋65中設(shè)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(shè)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(guān)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阻擋的搖桿室19a設(shè)在氣缸蓋8中，一個推桿室19b從搖桿室19a一側(cè)向下延伸到油箱13的頂部，它形成在氣缸體7的一個側(cè)壁中，搖桿室19a和推桿室19b一起形成了閥門操縱室19。用于關(guān)閉和打開進氣和排氣閥18i和18e的閥門操縱機構(gòu)25設(shè)置成通過閥門操縱室19和油箱13。
也就是說，閥門操縱機構(gòu)25包括一個容納在油箱13內(nèi)的轉(zhuǎn)動運動區(qū)25a和一個容納在閥門操縱室19內(nèi)的往復運動區(qū)25b。轉(zhuǎn)動運動區(qū)25a包括一個固定到曲軸12上的驅(qū)動齒輪32、一個轉(zhuǎn)動地支承在支承軸33上并與驅(qū)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(qū)動齒輪32以減速比1/2驅(qū)動著凸輪軸齒輪36。驅(qū)動齒輪32和凸輪軸齒輪36位于曲軸12之上并靠近油箱13的外壁。
往復運動區(qū)25b包括了分別迫使進氣閥18i和排氣閥18e處于關(guān)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(yīng)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(yīng)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。挺桿24i和24e接納每個推桿23i和23e的下端，并分別與進氣和排氣凸輪21i和21e配合，挺桿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(fā)動機E構(gòu)成一種OHV型式。
當曲軸12通過驅(qū)動齒輪32和凸輪軸齒輪36轉(zhuǎn)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(yīng)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?shù)挠嫊r交替地打開和關(guān)閉。
如圖3所示，進氣口9i按此順序與汽化器2和空氣凈化器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沿著垂直于曲軸12和氣缸孔徑7a軸線的方向設(shè)置。
參照圖2和4對發(fā)動機E的潤滑系統(tǒng)說明如下。
環(huán)繞著曲軸12并靠在其下面的兩個支承軸34和35的一端支承在油箱13中，與上述驅(qū)動齒輪32嚙合的帶齒甩油環(huán)37和38轉(zhuǎn)動地支承在支承軸34和35上。這些帶齒甩油環(huán)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(nèi)壁的葉片式甩油環(huán)39和40通過軸套與相應(yīng)的帶齒甩油環(huán)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(huán)37和38被定位成以相等的間隔環(huán)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(yù)定量的潤滑油O貯存在油箱13內(nèi)，不管發(fā)動機E的工作位置如何，環(huán)繞驅(qū)動齒輪32的凸輪軸齒輪36、帶齒甩油環(huán)37和38以及葉片式甩油環(huán)39和40中至少有一個被部分地浸在貯存油O中，它的轉(zhuǎn)動散布了貯存油O，從而產(chǎn)生油霧。因此凸輪軸齒輪36也起到了繞驅(qū)動齒輪32的甩油環(huán)一部分的作用。
在油箱13中產(chǎn)生的油霧采取的通路包括設(shè)在曲軸12上并在油箱13和曲軸室6a之間提供連通的油入口45，設(shè)在曲軸箱6底部的閥門孔47，形成在曲軸箱6下部并通過上述閥門孔47與曲軸室6a連通的閥門室48，從閥門室48的一側(cè)上升并通過發(fā)動機主體1、搖擺室19a和推桿室19b的側(cè)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(nèi)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(fā)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，用于阻擋和開啟閥孔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(guān)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(cè)通過第一孔55a和通氣管56與上述空氣凈化器4連通，在另一側(cè)通過許多第二孔55b與搖擺室19a連通，第二孔55b以不同的位置打開并沿著相互不同的方向。
該實施例的動作說明如下。
當發(fā)動機E工作期間驅(qū)動齒輪32與曲軸12一起轉(zhuǎn)動時，如上述操縱閥門操縱機構(gòu)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(huán)37和38以及葉片式甩油環(huán)39和40同時轉(zhuǎn)動。由于至少凸輪軸齒輪36、帶齒甩油環(huán)37和38以及葉片式甩油環(huán)39和40中一個散布著貯存油O，由此產(chǎn)生油霧而不管發(fā)動機E的工作位置如何，油箱13始終被油霧充滿。由于閥門操縱機構(gòu)25的轉(zhuǎn)動運動區(qū)25a設(shè)在這個油箱13中，可用上述油霧非常好地潤滑轉(zhuǎn)動運動區(qū)25a。
伴隨著活塞15的上升和下降，曲軸室6a中交替地產(chǎn)生負壓和正壓，從而產(chǎn)生壓力脈動；當產(chǎn)生負壓時，單向閥51關(guān)閉，阻擋了閥孔47，通過曲軸12的油入口45把油箱13內(nèi)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，由于油霧被吸入曲軸室6a，油箱13的內(nèi)壓降低。
當產(chǎn)生正壓時，由于單向閥51打開，從而開啟了閥孔47，曲軸室6a內(nèi)的油霧與曲軸室6a內(nèi)產(chǎn)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(gòu)25的往復運動區(qū)25b。然后油霧被液化。
在閥門操縱室19內(nèi)液化的油從回油通道50的上游區(qū)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的下游區(qū)，油的部分回到處于較低壓力的油箱13中，滲漏氣體在連接通道54中上升而進入第二通氣室53b，并通過第一孔55a和通氣管56排入空氣凈化器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，并通過連接通道54向下流動，或者通過第二孔55b進入閥門操縱室19。
由于第二通氣室53b通過第一孔55a與通氣管56連接，第一孔55a可以盡可能減少從第二通氣室53b到通氣管56的油箱13負壓造成的泄漏，因此油箱13可始終保持發(fā)動機E工作期間由曲軸室6a壓力脈動提供的內(nèi)部負壓。
因此油霧可利用曲軸室6a的壓力脈動作循環(huán)，從油箱13到曲軸室6a，閥門操縱室19，并回到油箱13，可潤滑發(fā)動機E內(nèi)部而不管發(fā)動機E的工作位置如何，并且不需要采用特殊的油泵。特別是，由于閥門操縱機構(gòu)25中需要高度潤滑的轉(zhuǎn)動運動區(qū)25a被油箱13中產(chǎn)生的大量油霧所潤滑，因此可按需要很好地潤滑轉(zhuǎn)動運動區(qū)25a。
由于把油箱13設(shè)置成與沿著曲軸箱6和氣缸體7長度方向的一個側(cè)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(fā)動機E的總高度，并可減少發(fā)動機的尺寸。
參照圖5和6對本發(fā)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(qū)別在于環(huán)繞驅(qū)動齒輪32的帶齒甩油環(huán)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(huán)37和38分別緊接在驅(qū)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(huán)37和38以及緊接在驅(qū)動齒輪32之上的凸輪軸齒輪36。由于在油箱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(huán)37和38放在驅(qū)動齒輪32的兩側(cè)，使得靠近在兩個甩油環(huán)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(huán)37和38。這樣形成的油箱13具有一個淺底，由于在油箱13下面有一個平的空間，可從一側(cè)把大容量的L形燃料箱5設(shè)置到油箱13的底部。
圖5和6中相應(yīng)于第一實施例的部件用相同的編號表示，并且不再作說明。
從上述第一個到第三個實施例可以很清楚，選擇繞驅(qū)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(huán)37和38的位置，可以自由地改變環(huán)繞著它們的油箱13周邊壁形狀，增加了與油箱13鄰接設(shè)備布局的自由度。
另外，由于凸輪軸齒輪36以及甩油環(huán)37和38在靠近油箱13周邊壁狀態(tài)下同時被驅(qū)動齒輪32所驅(qū)動，至少由凸輪軸齒輪36以及甩油環(huán)37和38中的一個來散布貯存油O而不管發(fā)動機E的工作位置如何，因而始終可靠地產(chǎn)生油霧。
由于凸輪軸齒輪36可起到繞驅(qū)動齒輪32設(shè)置的甩油環(huán)一部分的作用，因此可減少專用的甩油環(huán)數(shù)目，從而簡化了結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明不限于上述實施例，可以按不偏離本發(fā)明精神和范圍的不同方式作修改。例如，可提供一個球形旋轉(zhuǎn)閥來替代單向閥51，它在操作上與曲軸12結(jié)合，并操縱成當活塞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(quán)利要求
1．一種手提式四沖程發(fā)動機，包括一個發(fā)動機主體，發(fā)動機主體包括一個具有曲軸室的曲軸箱、一個具有氣缸孔徑的氣缸體、以及一個具有進氣口和排氣口的氣缸蓋；一個支承在曲軸箱中并容納在曲軸室內(nèi)的曲軸；一個配裝在氣缸孔徑內(nèi)并與曲軸連接的活塞；用于開閉進氣口和排氣口的進氣閥和排氣閥，進氣閥和排氣閥裝在氣缸蓋中；以及一個閥門操縱機構(gòu)，它在操作上與曲軸的轉(zhuǎn)動結(jié)合，從而打開和關(guān)閉進氣閥和排氣閥，其中，一個貯存油的油箱被設(shè)置成連接到沿著曲軸箱和氣缸體長度方向的一個側(cè)壁上；油箱容納了用于從貯存油產(chǎn)生油霧的油霧發(fā)生裝置以及閥門操縱機構(gòu)的轉(zhuǎn)動運動區(qū)；油箱和曲軸室在油箱貯存油之上相互連通；曲軸室和閥門操縱室形成在氣缸蓋中，從而容納了閥門操縱機構(gòu)的往復運動區(qū)，曲軸室和閥門操縱室通過一個供油通道相互連通；通過一個回油通道，閥門操縱室和油箱在油箱貯存油之上相互連通；以及在供油通道中設(shè)有一個轉(zhuǎn)移裝置，它僅把曲軸室中產(chǎn)生的壓力脈動的正壓部分送到閥門操縱室。
2．按照權(quán)利要求1的一種手提式四沖程發(fā)動機，其中，由閥門操縱機構(gòu)的轉(zhuǎn)動運動區(qū)的運動來散布油箱內(nèi)的貯存油，由此產(chǎn)生油霧。
全文摘要
在手提式的OHV發(fā)動機中,把油箱設(shè)置成連接到沿著曲軸箱和氣缸體長度方向的一個側(cè)壁上;油箱容納了一個油霧產(chǎn)生裝置和閥門操縱機構(gòu)的轉(zhuǎn)動運動區(qū),利用曲軸室的壓力脈動和單向閥,把油箱中產(chǎn)生的油霧從曲軸室供應(yīng)到氣缸蓋中容納閥門操縱機構(gòu)往復運動區(qū)的閥門操縱室中,并回到油箱。因此能夠可靠地潤滑曲軸室內(nèi)部和閥門操縱機構(gòu)而不管手提式OHV發(fā)動機的工作位置如何,同時降低了發(fā)動機的總高度。
文檔編號F01L1/02GK1314542SQ0111185
公開日2001年9月26日 申請日期2001年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月21日
發(fā)明者伊藤慶太, 西田隆夫, 渡邊生 申請人:本田技研工業(yè)株式會社