專利名稱：四沖程內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及四沖程內(nèi)燃機(jī)，特別涉及在修剪器、鼓風(fēng)機(jī)、抽真空機(jī)、鏈鋸、其它手持動(dòng)力工具、吹雪機(jī)、發(fā)電機(jī)、諸如草坪割草機(jī)的植物切割設(shè)備、或其它戶外動(dòng)力設(shè)備中使用的四沖程內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
很多手持動(dòng)力工具或其它戶外動(dòng)力設(shè)備通過(guò)電動(dòng)機(jī)或二沖程內(nèi)燃機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。由于要使用電纜獲得電力或者通過(guò)長(zhǎng)壽命的蓄電池獲得電力，電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍受到了限制。傳統(tǒng)的二沖程內(nèi)燃機(jī)包括一個(gè)潤(rùn)滑裝置，其中潤(rùn)滑油與燃油相混合以使內(nèi)燃機(jī)在諸如豎直、傾斜、水平或顛倒的位置上任何給定的位置下進(jìn)行工作。例如，當(dāng)使用鏈鋸時(shí)，鏈鋸?fù)ǔＤ軌蛟谪Q直、傾斜、水平或顛倒的任何位置上使用。在過(guò)去的幾年中，通過(guò)不同的主管團(tuán)體已經(jīng)提出限制了所有小型汽油內(nèi)燃機(jī)(特別是傳統(tǒng)的二沖程內(nèi)燃機(jī))的排放的要求。于是，因?yàn)樗臎_程內(nèi)燃機(jī)不要求潤(rùn)滑油和燃油的混合，因此適合于用四沖程內(nèi)燃機(jī)替代二沖程內(nèi)燃機(jī)，因?yàn)橥ǔＫ臎_程內(nèi)燃機(jī)釋放的有害排放物要少于傳統(tǒng)的二沖程內(nèi)燃機(jī)釋放的有害排放物。
可是，先前有普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為四沖程內(nèi)燃機(jī)只能被用于一些受限制的應(yīng)用，例如草坪割草機(jī)、吹雪機(jī)、發(fā)電機(jī)或其它帶有輪子的便攜式產(chǎn)品。通常會(huì)想到，這些現(xiàn)有的四沖程內(nèi)燃機(jī)會(huì)十分笨重，需要在可運(yùn)載的動(dòng)力工具上應(yīng)用。此外，因?yàn)橐话阈枰獑为?dú)儲(chǔ)存機(jī)油和燃油，以便機(jī)油能夠用于潤(rùn)滑，傳統(tǒng)的低成本的四沖程內(nèi)燃機(jī)不能被設(shè)計(jì)為在除了傳統(tǒng)的豎直位置外的任何位置下都能使用，因?yàn)槿绻麅?nèi)燃機(jī)被明顯地傾斜，潤(rùn)滑油將會(huì)阻塞內(nèi)燃機(jī)。只是在最近，才開(kāi)始構(gòu)思可以在手持的動(dòng)力工具或其它的應(yīng)用中使用的四沖程內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)可以在傾斜的條件下工作。
本發(fā)明簡(jiǎn)述因此，需要一種能夠適用于不同動(dòng)力工具的四沖程內(nèi)燃機(jī)，和能夠具有低排放和使操作者滿意的足夠輕的重量的四沖程內(nèi)燃機(jī)。另外，還需要一種能夠在多個(gè)不同位置下都能夠工作的四沖程內(nèi)燃機(jī)，和消除了復(fù)雜的潤(rùn)滑系統(tǒng)的四沖程內(nèi)燃機(jī)，以及具有較低的制造成本的四沖程內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的目的就是提供滿足上面各種需要的四沖程內(nèi)燃機(jī)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種四沖程內(nèi)燃機(jī)，優(yōu)選是側(cè)氣閥或具有“L”燃燒室的汽缸蓋的內(nèi)燃機(jī)，包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體，包括汽缸和曲柄箱體；至少部分限定了燃燒室的汽缸蓋，上述汽缸蓋靠近上述汽缸設(shè)置；設(shè)置在上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的進(jìn)氣閥和排氣閥；一個(gè)設(shè)置在上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的曲柄箱；一個(gè)設(shè)置在上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的機(jī)油箱，上述機(jī)油箱與上述曲柄箱相互流體連通；位于內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的潤(rùn)滑油攪動(dòng)器，以便在內(nèi)燃機(jī)工作期間攪動(dòng)在上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的潤(rùn)滑油以潤(rùn)滑內(nèi)燃機(jī)的各個(gè)部件。
設(shè)置在上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的分配器，上述分配器至少部分地將上述曲柄箱和上述機(jī)油箱分隔開(kāi)。該分配器在內(nèi)燃機(jī)的工作和儲(chǔ)存期間在呢機(jī)處于豎直或橫斜的位置狀態(tài)下，幫助引導(dǎo)潤(rùn)滑油以防止一定量的潤(rùn)滑油進(jìn)入到燃燒室中。該分配器限定了一個(gè)基本上圍繞著分配器延伸的路徑。該路徑允許在機(jī)油箱中的潤(rùn)滑油圍繞著分配器的基本部分流動(dòng)，進(jìn)而增強(qiáng)根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑和儲(chǔ)存的特征。
該內(nèi)燃機(jī)用輕質(zhì)材料制成和具有適合于尺寸，于是得到使操作者滿意的足夠輕的重量的四沖程內(nèi)燃機(jī)。于是本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)可以在應(yīng)用在傳統(tǒng)上限制二沖程內(nèi)燃機(jī)使用的領(lǐng)域。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，上述分配器包括一個(gè)開(kāi)口，于是上述曲柄箱和機(jī)油箱可以通過(guò)上述開(kāi)口相互流體連通。即使內(nèi)燃機(jī)在橫傾位置狀態(tài)下工作，上述開(kāi)口可以幫助曲柄箱在內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)被連續(xù)潤(rùn)滑。在分配器上的開(kāi)口位置的設(shè)計(jì)保證在內(nèi)燃機(jī)工作之后至少有一部分潤(rùn)滑油可以流回到機(jī)油箱中，即使內(nèi)燃機(jī)被儲(chǔ)存在橫傾的位置上。優(yōu)選該分配器包括多個(gè)開(kāi)口。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體具有一個(gè)汽缸側(cè)壁，上述汽缸側(cè)壁至少部分地延伸進(jìn)入上述曲柄箱，以在上述分配器和汽缸側(cè)壁之間限定的潤(rùn)滑油容納空間。在工作期間，當(dāng)攪動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使?jié)櫥突旌虾惋w濺到內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部空腔，進(jìn)入到在分配器和汽缸側(cè)之間的開(kāi)口區(qū)域，而不會(huì)進(jìn)入到活塞汽缸之中。此外，在儲(chǔ)存期間，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)位于橫傾或倒置位置上，上述開(kāi)口區(qū)域和潤(rùn)滑油容納空間為潤(rùn)滑油提供附加的容納空間，防止了潤(rùn)滑油進(jìn)入到活塞汽缸中。如上所述，如果潤(rùn)滑油進(jìn)入到燃燒室中，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不希望的狀態(tài)。潤(rùn)滑油容納空間防止了潤(rùn)滑油進(jìn)入到活塞汽缸中，進(jìn)而防止了潤(rùn)滑油進(jìn)入到燃燒室中。
在本發(fā)明的另一方面，上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體還包括一個(gè)氣閥室，在上述氣閥室中設(shè)置上述的進(jìn)氣閥和排氣閥，上述氣閥室與上述曲柄箱相互流體連通。在工作期間，攪動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)在內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部腔室中產(chǎn)生壓力脈沖，機(jī)油箱與曲柄箱的連通和曲柄箱與氣閥室的連通一起使在氣閥室中的工作部件得到潤(rùn)滑，即使內(nèi)燃機(jī)在橫傾的位置下工作。優(yōu)選的是，氣閥室也與汽缸側(cè)壁連通以增強(qiáng)在氣閥室中的工作部件的潤(rùn)滑。在內(nèi)燃機(jī)工作或儲(chǔ)存的時(shí)，進(jìn)入氣閥室的流道的位置設(shè)計(jì)將防止氣閥室接受過(guò)量的潤(rùn)滑油。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)燃機(jī)還包括具有相反端部的懸臂曲軸，所述曲軸基本位于上述曲柄箱內(nèi)；以及上述攪動(dòng)器包括一個(gè)與上述曲軸的一端互連的平衡重，上述平衡重包括翅尖狀空氣動(dòng)力側(cè)部，上述側(cè)部減少了作用在曲軸上的風(fēng)阻和當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)將潤(rùn)滑油飛濺在曲柄箱內(nèi)。上述分配器還包括一個(gè)在靠近上述開(kāi)口位置上的刮具，上述刮具至少部分地延伸進(jìn)入到上述的曲柄箱中，于是在內(nèi)燃機(jī)工作期間上述攪動(dòng)器經(jīng)過(guò)上述刮具，上述刮具控制與上述攪動(dòng)器接觸的潤(rùn)滑油的量。
在本發(fā)明的另一方面，設(shè)置有一個(gè)被上述曲軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的凸輪軸，上述凸輪軸基本上與上述曲軸處于相互垂直的位置。在一般小型內(nèi)燃機(jī)上，凸輪軸和曲軸是相互平行的關(guān)系，不會(huì)象本發(fā)明那樣相互垂直。平行布置導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的寬度較大，而本發(fā)明的垂直布置導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)和曲軸的軸線基本上平行于工具的縱向縱向。較長(zhǎng)的裝置特別適合于那些手持的應(yīng)用工具，例如要求較好的平衡以便于操作的動(dòng)力修剪器。較寬的內(nèi)燃機(jī)使裝置在使用時(shí)在操作者的手中容易轉(zhuǎn)動(dòng)。另外這種軸的垂直布置使進(jìn)氣口和排氣口的位置相互明顯地分隔開(kāi)。這樣將減少?gòu)呐艢饪趥鬟f到進(jìn)氣口的熱量，而不會(huì)產(chǎn)生熱重啟動(dòng)位置。
優(yōu)選的是，排氣口和進(jìn)氣口具有橢圓的形狀，于是降低了內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的總體高度。這樣自然也減少了內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的重量，這對(duì)手持動(dòng)力工具來(lái)說(shuō)是一個(gè)特別重要的因素。進(jìn)氣口和排氣口的壁具有足夠的材料，以便能夠支撐設(shè)置在其上面的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體和汽缸蓋的重量。凸輪軸基本上與上述曲軸處于相互垂直的位置關(guān)系，使氣閥與上述曲軸處于相互垂直的位置。第一氣閥挺桿和第二氣閥挺桿，每個(gè)挺桿與各自對(duì)應(yīng)的氣閥相關(guān)聯(lián)，上述氣閥挺桿與上述凸輪軸有效接合。于是這樣的緊湊布置進(jìn)一步減少了內(nèi)燃機(jī)的總體重量。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還包括一個(gè)具有相反端部的通氣通道，上述通氣通道的一端與上述軸向通道相連通，上述通氣通道的另一端與內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)相連通。一個(gè)止回閥可以設(shè)置在凸輪軸的端部和進(jìn)氣系統(tǒng)之間以保持在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓。當(dāng)壓力脈沖迫使?jié)櫥?竄漏燃料混合物通過(guò)主軸承，由于凸輪軸的離心力的作用，竄漏燃料被驅(qū)趕到凸輪軸的徑向孔和通道中，而機(jī)油被阻止通過(guò)上述孔。竄漏燃料通過(guò)凸輪軸蓋和安裝在凸輪軸蓋上的接頭，到達(dá)軟管并返回到化油器入口。于是，潤(rùn)滑油會(huì)基本上被保留在內(nèi)燃機(jī)的腔室中，而不會(huì)進(jìn)入到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)之中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述曲柄箱體與在上述汽缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞相互配合，于是連桿可以方便地連接到曲軸和活塞上。曲柄箱體和活塞分別包括一個(gè)接達(dá)孔。通過(guò)下面的方式，連桿可以方便地連接到曲軸和活塞上。在所述曲柄箱體上的接達(dá)孔與在上述活塞上的孔對(duì)齊一個(gè)活塞銷被插入到上述活塞的孔中，并插入到上述連桿的一端以樞轉(zhuǎn)地將上述連桿連接到上述活塞上。在安裝后一個(gè)星形墊圈將活塞銷保持在位置上。
本發(fā)明的緊湊的結(jié)構(gòu)和懸臂的曲軸使本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的組裝比較困難，例如活塞-連桿-曲軸的組裝。在所述曲柄箱體上的與在上述活塞上的接達(dá)孔的配合，使上述活塞-連桿-曲軸的組裝變得容易。優(yōu)選的是，一個(gè)相同的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體可以適用于不同馬力輸出等級(jí)的內(nèi)燃機(jī)，只是簡(jiǎn)單地改變連桿以及活塞的行程。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)特征，可以使用超大尺寸的活塞銷殼，活塞銷殼可以加工它的上端以提供一個(gè)在曲柄箱體中的接達(dá)孔用于第一活塞行程，活塞銷殼也可以加工它的下端以提供一個(gè)在曲柄箱體中的接達(dá)孔用于第二活塞行程。在活塞銷殼被適當(dāng)加工之后，將活塞銷穿過(guò)曲柄箱體接達(dá)孔插入到活塞中以連接連桿。因此，相同的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體可以用于不同尺寸的內(nèi)燃機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上述曲柄箱包括至少兩個(gè)軸承座，一個(gè)軸承座的直徑大于另一個(gè)軸承座的直徑，兩個(gè)軸承座設(shè)置在上述內(nèi)汽缸側(cè)壁的相同側(cè)。懸臂曲軸被位于兩個(gè)軸承座上的軸承支撐?？拷S懸臂(輸入)端的軸承座具有較大直徑。即在曲柄箱中的軸承座可以只用一個(gè)刀具從內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的一側(cè)被加工成型。這樣可以減少設(shè)備、時(shí)間和費(fèi)用。優(yōu)選的是，在組裝在曲柄箱中的曲軸之前，外軸承和攪動(dòng)器以及平衡重被設(shè)置在曲軸的懸臂端。平衡重具有一個(gè)接達(dá)孔，以便一個(gè)工具可以適當(dāng)與鄰近的軸承和曲軸接觸。這樣，在組裝在曲柄箱中的曲軸時(shí)，不會(huì)損壞軸承。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，燃燒室適合于增強(qiáng)空氣/燃料混合物的渦流強(qiáng)度以提供燃燒效率。優(yōu)選的是，火花塞與排氣閥的距離比與進(jìn)氣閥的距離近，這樣提高了效率，減少了內(nèi)燃機(jī)自燃的可能性。
在本發(fā)明的另一方面，可以使用一個(gè)模具和一個(gè)澆注機(jī)來(lái)生產(chǎn)兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體，這樣減少了花費(fèi)，減低了成本。
在本發(fā)明的另一方面，啟動(dòng)機(jī)組件連接到內(nèi)燃機(jī)后部并利用與曲軸一體的曲柄銷的設(shè)計(jì)。曲柄銷是曲軸旋轉(zhuǎn)的接觸點(diǎn)，以便啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。
在本發(fā)明的另一方面，鼓風(fēng)機(jī)殼體具有軸轂，軸轂具有一個(gè)向內(nèi)的延伸部。軸轂適合于連接到曲軸上。啟動(dòng)機(jī)組件被設(shè)置在軸轂上，以防止啟動(dòng)機(jī)組件的軸向移動(dòng)。這個(gè)結(jié)構(gòu)消除了通常需要將啟動(dòng)機(jī)組件固定在位置上的分開(kāi)的安裝座和緊固件。這種分開(kāi)的安裝座和緊固件會(huì)阻礙風(fēng)扇吹冷風(fēng)。
在本發(fā)明的另一方面，一個(gè)至少部分地圍繞所述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的罩蓋，所述罩蓋包括一對(duì)相對(duì)的通道；以及具有相對(duì)的向外延伸的臺(tái)肩的燃油箱，于是所述燃油箱的所述臺(tái)肩被所述罩蓋的所述通道所接納。在所述罩蓋的每個(gè)所述通道和在所述燃油箱的每個(gè)各自的臺(tái)肩之間設(shè)置的填充材料，以保證在罩蓋和燃油箱之間的緊密安裝。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，燃料管道包括連接到設(shè)置在燃油箱中的燃料管道的端部的燃油濾清器。燃料濾清器被用作一個(gè)重量砝碼，于是在內(nèi)燃機(jī)工作期間，如果內(nèi)燃機(jī)被橫傾，具有重量的燃料管道擺轉(zhuǎn)到燃油箱的底部以確保燃料被燃料管道所采集到。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，罩蓋具有一個(gè)圍繞著進(jìn)氣口的開(kāi)口。進(jìn)氣隔離器被安裝在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體上以便空氣/燃料通道與進(jìn)氣口對(duì)準(zhǔn)。進(jìn)氣隔離器位于罩蓋的開(kāi)口之中以基本上確保流過(guò)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體和罩蓋之間的冷卻空氣不能從罩蓋的開(kāi)口中流走。在一個(gè)實(shí)施例中，化油器與進(jìn)氣隔離器互連。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，消聲器殼體優(yōu)選多個(gè)突起部分。于是，如果需要，內(nèi)燃機(jī)可以通過(guò)這些突起部分被放置在地面上。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體還包括至少一個(gè)在其上整體形成的后板，上述曲柄箱體、汽缸和后板可以作為一個(gè)單體件被鑄造成型。上述汽缸包括至少一個(gè)整體形成在其上的翅片，所述翅片從后板延伸并在上述曲柄箱體的下面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一個(gè)消聲器連接到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體上。上述消聲器包括延伸進(jìn)入排氣口的凸臺(tái)凸臺(tái)。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)機(jī)體具有一個(gè)具有角度的、階梯的密封表面，凸臺(tái)的端部能夠與排氣口密封表面相配合以基本上防止廢氣漏出到大氣中。優(yōu)選的是，可以在凸臺(tái)的端部和密封表面之間設(shè)置一個(gè)密封襯墊以達(dá)到較好的防止廢氣漏出的效果。一個(gè)墊圈設(shè)置在消聲器和內(nèi)燃機(jī)機(jī)體之間以密封間隙空間，從而防止廢氣漏出到大氣。優(yōu)選的是，墊圈是一個(gè)加大的墊圈，也可以被用于在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體和消聲器之間隔熱。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述消聲器包括一對(duì)外殼，在上述外殼各自具有用于接納一對(duì)安裝螺栓的安裝螺栓孔。所述消聲器包括一個(gè)在上述一對(duì)外殼之間夾持的內(nèi)殼，所述內(nèi)殼包括一對(duì)用于接受安裝螺栓從其中穿過(guò)的安裝螺栓孔。所述外殼的一個(gè)包括一個(gè)圍繞該外殼的邊緣延伸的臺(tái)肩，和另外的外殼包括一個(gè)圍繞該外殼的邊緣延伸的鉤狀凸緣，于是在組裝時(shí)，所述一個(gè)外殼的臺(tái)肩接受所述另一個(gè)外殼的凸緣。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述內(nèi)燃機(jī)包括具有一個(gè)整體形成的曲柄箱體、汽缸和飛輪后板的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體，所述飛輪后板在其側(cè)面包括一個(gè)安裝座，于是所述安裝座接受一個(gè)組裝固定件的的銷；一個(gè)至少部分地圍繞上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的罩蓋，所述罩蓋包括一個(gè)在其上的槽，于是當(dāng)所述罩蓋環(huán)繞著所述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體時(shí)，所述槽圍繞著所述組裝固定件的銷，于是在將所述罩蓋連接到所述內(nèi)燃機(jī)上以后，可以從所述安裝座上卸去所述銷，于是所述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體被安裝到所述組裝固定件的同時(shí)，整個(gè)內(nèi)燃機(jī)可以基本被組裝完成。
因此，本發(fā)明的主要特征是提供一個(gè)包括簡(jiǎn)單和低成本的潤(rùn)滑系統(tǒng)的四沖程內(nèi)燃機(jī)，能夠使內(nèi)燃機(jī)在不同的工作位置下正常工作。
本發(fā)明的一個(gè)特征是，提供了一種結(jié)合上述特征并具有簡(jiǎn)單方便的制造和組裝方式的四沖程內(nèi)燃機(jī)。
通過(guò)參考附圖，結(jié)合下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是本發(fā)明四沖程內(nèi)燃機(jī)的分解透視圖；圖1A是圖1所示的四沖程內(nèi)燃機(jī)用于一個(gè)諸如動(dòng)力修剪器的組件的透視圖；圖2是沿著圖3的2-2線截取的圖1中的內(nèi)燃機(jī)的截面端視圖和部分示意圖；圖3是圖1的組裝的內(nèi)燃機(jī)的截面?zhèn)纫晥D；圖4是在圖3中所示的內(nèi)燃機(jī)的一部分的放大視圖，描述了在用于圖1的內(nèi)燃機(jī)的曲軸齒輪和凸輪軸齒輪、一部分潤(rùn)滑油道、和一部分通氣管道系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)(回轉(zhuǎn)循環(huán))關(guān)系；圖5是在圖3中的內(nèi)燃機(jī)的一部分的放大視圖，描述了在下止點(diǎn)位置處的活塞；圖6是表示本發(fā)明另一方面的涉及連桿到活塞和曲軸連接的示意圖；圖7是沿著圖9的7-7線的前視圖，表示了靠近曲軸的主軸承位置的平衡重；圖7A是圖7的平衡重的側(cè)視圖；圖7B是圖7的平衡重的另一個(gè)透視圖；
圖8是與在內(nèi)燃機(jī)室中的一個(gè)壁面上的刮板相互配合的攪動(dòng)器的透視圖，為了調(diào)節(jié)與攪動(dòng)器相接觸的潤(rùn)滑油的量；圖8A描述了圖8的攪動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和刮板是如何調(diào)節(jié)與攪動(dòng)器相接觸的潤(rùn)滑油的量；圖9是表示本發(fā)明另一方面的涉及位于內(nèi)燃機(jī)殼體中的曲軸室中的曲軸的定位的示意圖；圖10是沿著圖3的10-10線截取的內(nèi)燃機(jī)殼體的頂部的部分示意圖，描述了在燃燒室、活塞汽缸、進(jìn)氣閥和排氣閥之間的空間關(guān)系；圖11是沿著圖3的11-11線截取的汽缸頭的部分示意圖，描述了在燃燒室、活塞汽缸、進(jìn)氣閥、排氣閥和部分火花塞之間的空間關(guān)系；圖12是描述本發(fā)明的空氣/燃料混合物通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入燃燒室的路徑和燃燒室的廢氣通過(guò)排氣系統(tǒng)排出路徑的示意圖；圖13是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的部分截面示意圖，顯示了當(dāng)內(nèi)燃機(jī)顛倒位置時(shí)在曲軸箱和機(jī)油貯存室中的潤(rùn)滑油的狀態(tài)；圖14是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的截面視圖，顯示了連接到四沖程內(nèi)燃機(jī)的后部的啟動(dòng)器組件；圖15-18是內(nèi)燃機(jī)殼體的示意圖，它能夠使用一個(gè)模具和澆注機(jī)被生產(chǎn)出來(lái)；圖19是動(dòng)力修剪器的示意圖，其中采用了本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)；圖20是圍繞部分內(nèi)燃機(jī)的外罩，以便增強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)整體的組裝操作；圖21是圖19的四沖程內(nèi)燃機(jī)的分解的部分透視圖；圖22是圖19的四沖程內(nèi)燃機(jī)的另一個(gè)分解的部分透視圖；
圖23是帶有消聲器的內(nèi)燃機(jī)殼體的透視圖；圖24是圖23的分解透視圖；圖25是圖23的內(nèi)燃機(jī)殼體的飛輪端的透視圖；圖26是沿著圖23的26-26線截取的放大的部分截面視圖；圖27是在內(nèi)燃機(jī)殼體和圖23的消聲器之間的一個(gè)可以替代的連接；圖28是不帶消聲器的圖23的內(nèi)燃機(jī)殼體的透視圖；圖29是圖22和圖20所示的進(jìn)氣隔離器的前視圖；圖30是圖29所示的進(jìn)氣隔離器的截面視圖；圖31是圖21和22的組裝的內(nèi)燃機(jī)的部分截面?zhèn)纫晥D；圖32是在圖31中所示的內(nèi)燃機(jī)的部分放大視圖，顯示了在底部下止點(diǎn)位置上的活塞；圖33是在外罩和啟動(dòng)器組件之間在將啟動(dòng)器組件固定安裝到外罩方面的關(guān)系的示意圖；圖34-38描述了在圖33所示的啟動(dòng)器皮帶輪的不同視圖；圖39-40是兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)殼體的示意圖，這兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)殼體能夠用一個(gè)模具和澆注機(jī)來(lái)生產(chǎn)。
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施例之間，可以理解本發(fā)明并不局限于在附圖和隨后的說(shuō)明書(shū)中的提出的部件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還可以用其它的實(shí)施例或不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，可以理解為了說(shuō)明的目的，在此所使用的語(yǔ)言或術(shù)語(yǔ)并不是會(huì)認(rèn)為是一種限制。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述如圖1A所示，是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)20。內(nèi)燃機(jī)20驅(qū)動(dòng)通常在軸管22中的傳統(tǒng)的軸，然后又依次驅(qū)動(dòng)一個(gè)工具，根據(jù)所使用的不同的動(dòng)力工具的類型(如參見(jiàn)圖19)，該工具具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)頭、切割葉片、旋轉(zhuǎn)葉輪等。在圖1A(和圖19)中所示的軸的布置，通常用于手持的動(dòng)力修剪器，只是為了說(shuō)明的目的，可以理解，本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)也可以用于如前所述的其它類型的動(dòng)力工具。換句話說(shuō)，通常本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)優(yōu)選用于一種具有基本平行于曲軸軸線的軸的工具中。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)也可以是具有水平或垂直曲軸的內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)特別適合于這些應(yīng)用范圍，即要求高轉(zhuǎn)速，例如3000轉(zhuǎn)/分鐘到7000-8000轉(zhuǎn)/分鐘或更高，和要求輸出功率從小于1馬力到大于6馬力的范圍。重要的是，無(wú)論那種類型的動(dòng)力工具與本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)結(jié)合在一起使用，內(nèi)燃機(jī)是能夠工作，至少是臨時(shí)地工作，在動(dòng)力工具的基本上任何操作范圍內(nèi)。
如圖1所示，是根據(jù)本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)20的分解透視圖，顯示了內(nèi)燃機(jī)的不同的部件。圖1所示的是一個(gè)具有側(cè)氣閥或“L”形燃燒室缸蓋的內(nèi)燃機(jī)，其中使用了本發(fā)明的不同的特征。因?yàn)檫M(jìn)氣閥和排氣閥相對(duì)于燃燒室的位置關(guān)系，側(cè)氣閥內(nèi)燃機(jī)通常也是指“L”形燃燒室缸蓋的內(nèi)燃機(jī)。如下面所述可以明顯看出，“L”形是指空氣/燃料混合物通過(guò)在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的各自的管道和氣閥所流過(guò)的路徑形狀。另外，重要的是，在“L”形燃燒室缸蓋的內(nèi)燃機(jī)中，進(jìn)氣閥口和排氣閥口位于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)體上，而不是位于汽缸蓋上，象頂置凸輪軸的內(nèi)燃機(jī)那樣。
在詳細(xì)描述本發(fā)明的不同特征之前，為了清楚描述，先標(biāo)識(shí)在圖1中所示的部件。點(diǎn)火線圈螺栓24用于將點(diǎn)火線圈(未示出)連接到內(nèi)燃機(jī)20上；罩蓋螺栓27將罩蓋26連接到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28上；蓋螺栓30將機(jī)油箱蓋32和機(jī)油箱蓋墊圈34連接到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28上以便密封內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28的一端；汽缸蓋螺栓36將汽缸蓋38和汽缸蓋襯墊40連接到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28上，從而至少部分地限定燃燒室39(圖2)；化油器42和消聲器44被適當(dāng)?shù)剡B接到內(nèi)燃機(jī)20上；化油器42與進(jìn)氣41和空氣濾清器43(圖2)相配合；消聲器44與排氣口45相配合；包括一個(gè)整體風(fēng)扇(未示出)的飛輪46位于罩蓋26和內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28之間，在飛輪鍵(未示出)的幫助下從而冷卻工作中的內(nèi)燃機(jī)20；活塞48容納在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28中的活塞汽缸50中；進(jìn)氣閥52和排氣閥54的位置靠近在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的活塞汽缸50；進(jìn)氣閥座56和排氣閥座58位于內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中以便與各自的氣閥52和54的頭配合；氣閥彈簧60被放置在一個(gè)氣閥彈簧室中并通過(guò)氣閥彈簧鎖片62保持在該氣閥彈簧室中；氣閥彈簧室被氣閥蓋64和氣閥蓋墊圈66密封；曲軸軸承68、曲軸軸承70、螺桿或螺旋齒74、平衡重76、曲柄銷78和曲軸80是曲軸組件82的一部分；平衡重76包括一個(gè)孔77；連桿84包括連桿軸承86和88；連桿84的一端安裝在曲柄銷78上和一個(gè)活塞銷90通過(guò)活塞48的孔92中的滑動(dòng)將連桿84的另一端安裝到活塞48上；當(dāng)將連桿84連接到活塞48上時(shí)，活塞銷90與在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28上的接達(dá)孔93相配合；凸輪軸承套94、凸輪軸承套96、凸輪軸98、凸輪凸角100和102(圖2)和螺桿或螺旋齒104是凸輪軸組件的一部分；凸輪罩108和凸輪罩墊圈110通過(guò)凸輪罩螺栓111被連接到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28上以便密封凸輪軸組件106；挺桿112正確地位于內(nèi)燃機(jī)20中以便與氣閥52和54相配合；火花塞114位于在汽缸蓋38的火花塞孔中；具有槽118、120和122的分配器被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28中并且至少部分限定一個(gè)曲柄箱124和一個(gè)機(jī)油箱126；和活塞汽缸50包括一個(gè)至少部分延伸進(jìn)入曲柄箱124的延伸部分128。
下面將描述本發(fā)明的在圖1所示的其它部件和特征。
圖1顯示了安裝在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體20的相對(duì)側(cè)的化油器42和排放消聲器44?；推?2可以是任何類型的化油器，它可以是節(jié)流式的(tappable)，例如在小型汽油機(jī)中使用的標(biāo)準(zhǔn)的可變文丘里管膜片化油器，但是從諸如walbro得到的旋轉(zhuǎn)閥化油器特別適合于根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)。在化油器42的進(jìn)氣通道的入口或附近位置安裝一個(gè)空氣濾清器(如在圖2中所示)。一個(gè)燃油箱(在圖1中未示出)被安裝在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28的下表面上和化油器42相配合，從而空氣和燃油能夠供應(yīng)到在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的進(jìn)氣口(圖2)。
內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28通常由重量輕的鋁合金鑄件制成，在其中具有汽缸或活塞汽缸50。需要注意，活塞汽缸50部分地延伸進(jìn)入在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28中的曲柄銷124中。在分配器116和延伸的活塞汽缸50之間的區(qū)域或空間136(圖13)在工作中接受潤(rùn)滑油或機(jī)油的容積和儲(chǔ)存以防止過(guò)多的潤(rùn)滑油和機(jī)油進(jìn)入活塞汽缸50或氣閥室156(圖2)?；钊?8優(yōu)選覆蓋一層鐵或鍍有一層鉻合金，從而消除在活塞汽缸50中需要諸如鐵套筒的套筒。另外，活塞汽缸50還可以包括鐵的缸套。
分配器優(yōu)選包括直接位于活塞汽缸50下面的底槽118。分配器可選側(cè)槽120和122基本彼此直接橫跨過(guò)在活塞汽缸50的底部一個(gè)預(yù)定距離。槽118，120和122可以被一個(gè)或多個(gè)孔或其它開(kāi)口所替代。需要注意的是，本發(fā)明當(dāng)然不是局限于這種尺寸的內(nèi)燃機(jī)，也可以應(yīng)用其它任何的內(nèi)燃機(jī)。下面將明顯地顯示確定槽或孔的尺寸和位置的設(shè)計(jì)構(gòu)思。通過(guò)考慮本發(fā)明的不同特征，可以對(duì)不同尺寸的內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)上述孔或槽。
圖8A或8顯示了分配器116的另一個(gè)方面。如圖所示，在工作中，平衡重76沿著一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，通常是順時(shí)針?lè)较?。底?18包括相對(duì)的側(cè)面130和132。第二側(cè)面132相對(duì)于平衡重76的運(yùn)動(dòng)方向具有一個(gè)靠近它的刮片134。優(yōu)選的是，當(dāng)平衡重76最靠近刮片134時(shí)，刮片134位于平衡重76的0.020到0.060英寸之內(nèi)。刮片134限制或計(jì)量了潤(rùn)滑油或機(jī)油(如虛線所示)直接與平衡重76接觸的量。刮片134幫助限制了在工作期間懸掛在活塞汽缸50上的潤(rùn)滑油或機(jī)油的量，并減少了由于在平衡重76上的過(guò)量的潤(rùn)滑油所引起的旋轉(zhuǎn)阻力。應(yīng)當(dāng)注意，刮片134也可以被設(shè)計(jì)為其它的形式。例如，在分配器116中的底槽118可以是對(duì)角斜槽，于是對(duì)角斜槽的第二側(cè)面可以用作刮片134，但是該刮片不是如圖8和8A所示的突起的刮片。另外，在分配器116中的底槽也可以是不帶刮片的直線槽。
需要注意的是，圖1顯示了設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28中的由分配器116和內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28限定的機(jī)油箱126。機(jī)油箱126與曲柄箱124相互流體連通。如圖所示，機(jī)油箱126和分配器116是彎曲的或呈U形。分配器116優(yōu)選是彎曲的以便當(dāng)內(nèi)燃機(jī)傾斜或顛倒時(shí)能夠直接引導(dǎo)潤(rùn)滑油從活塞汽缸50中流出。在兩個(gè)箱體124和126中連通能夠使曲柄箱124在使用中被正確潤(rùn)滑以及在使用中潤(rùn)滑油可以在兩個(gè)箱體中來(lái)回流動(dòng)，和在儲(chǔ)存時(shí)使?jié)櫥土骰氐綑C(jī)油箱126中以便過(guò)量的潤(rùn)滑油不會(huì)不利地流到活塞汽缸50中。
參考圖1和3，曲軸80安裝在曲柄箱124中。曲軸螺桿或螺旋齒輪74驅(qū)動(dòng)凸輪軸組件106。螺桿或螺旋齒輪是采用現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品得到。曲軸80和齒輪74可以制造成任何已有的類型?？墒?，根據(jù)本發(fā)明的原理，圍繞著代表曲軸的一個(gè)修整的金屬件注塑成型齒輪將會(huì)工作得很好。
注塑成型材料可以是熱塑性材料或已知的尼龍材料。另外的方案是提供一個(gè)帶有加大的金屬圓柱件的技術(shù)曲軸，螺桿或螺旋齒輪將位于該金屬圓柱件的位置。曲軸然后滾削加工步驟，以在曲軸上加工出齒輪。
仍然參考圖1和3，軸承68和70位于位于曲軸的周圍以便在曲軸安裝在曲柄箱124中時(shí)將曲軸80懸臂地支撐。軸承68和70位于螺桿或螺旋齒輪的相對(duì)側(cè)和位于活塞汽缸50的相同側(cè)。內(nèi)軸承68的直徑小于外軸承70的直徑。軸承68和70的尺寸這樣確定，即在曲柄箱124中的軸承座可以只用一個(gè)刀具從內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28的一側(cè)被加工成型。如現(xiàn)有技術(shù)中可知的，與從不同的方向加工軸承座相比，從一個(gè)方向加工軸承座可以減少設(shè)備、時(shí)間和費(fèi)用。
如圖1所示，平衡重76安裝在曲軸80的一個(gè)端部。圖7、7A和7B詳細(xì)顯示了平衡重76的形狀。如一般所理解，由活塞48、連桿84和相關(guān)部件產(chǎn)生的力被平衡重76所平衡。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的大小，可以需要多個(gè)平衡重。平衡重76包括翅尖狀空氣動(dòng)力側(cè)部138和140。每個(gè)翅尖狀側(cè)部包括一個(gè)靠近主軸承70的后部142和與后部相對(duì)的前部144。翅尖狀側(cè)部138和140具有從平衡重76的后部140延伸到前部144的輪廓表面。這樣，下面將更加明顯的顯示出，平衡重76的空氣動(dòng)力形狀幫助減小在平衡重76上的空氣阻力，以便在內(nèi)燃機(jī)20的內(nèi)部空腔潤(rùn)滑油和空氣產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臏u流和將引導(dǎo)在內(nèi)燃機(jī)20的內(nèi)部空腔的潤(rùn)滑油。
平衡重(圖7)的工具進(jìn)入孔77用于將曲軸80定位在曲柄箱124中。圖7和圖9示意性地顯示了在曲柄箱124中的用于定位外軸承70的工具146、平衡重76和曲軸80。軸承68被壓入到曲柄箱124中并適合于接受曲軸80的一端。一旦曲軸80加工完成，軸承70被壓入安裝到曲軸80上。然后將平衡重76安裝到曲軸80上。圖7A顯示了一個(gè)步驟141，其中在平衡重76和軸承70之間具有大約0.050英寸的間隙。如圖7所示，在平衡重76安裝到曲軸80上之后，只有主軸承70的外側(cè)座圈的部分69被暴露出來(lái)。當(dāng)曲軸組件82的曲軸80和相關(guān)部件被安裝到曲柄箱124中時(shí)，進(jìn)入孔77允許工具146(圖9)與主軸承70的外側(cè)座圈在三個(gè)位置接觸。這樣將確保主軸承70在安裝過(guò)程中不會(huì)被損壞和曲軸80在進(jìn)入曲柄箱124中時(shí)將正確落座。
圖6示意地顯示了連桿是如何連接到曲軸80和活塞48上的?？梢岳脗鹘y(tǒng)的臺(tái)肩螺栓(未示出)將連桿84固定到曲柄銷78上。整個(gè)曲軸組件82(圖1)被安裝到曲柄箱124中(圖3)。活塞48從內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28的頂部滑入活塞汽缸50之中。在活塞48中的孔92與在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28上的接達(dá)孔93呈一條直線對(duì)齊。借助于曲柄銷78和在活塞48的切口部分148，連桿84被連接到曲軸組件82上?；钊N90穿過(guò)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28的接達(dá)孔93和連桿84的軸承86插入到活塞的接達(dá)孔92中。由于活塞48的孔92沒(méi)有被一直穿過(guò)活塞鉆削，活塞銷90的一端可以鄰接在活塞48的內(nèi)部150。通過(guò)一個(gè)插入到孔92的開(kāi)口端的星形墊圈151(參見(jiàn)圖5)活塞銷90能夠被保持在活塞中。優(yōu)選的是，活塞銷90和曲柄銷78是中空的，以便減少往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的重量，從而可以需要較小的平衡重來(lái)平衡由往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的重量所產(chǎn)生的力。減少了往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的總體重量可以改善振動(dòng)性能和使內(nèi)燃機(jī)較輕以便于操作。
在圖2中將凸輪軸98、偏心式凸輪凸角100和102以及凸輪齒輪104作為單獨(dú)部件顯示出來(lái)。應(yīng)當(dāng)注意，這些部件能夠作為一個(gè)單體件被圍繞著一個(gè)修整金屬件注塑成型以形成最后的組件，與形成曲軸80和螺桿或螺旋齒輪74的方式一樣。
圖2顯示了包括有通道152的凸輪軸98。圖2，3和4顯示了靠近螺桿或螺旋齒輪104的凸輪軸組件106(圖1)的一部分，包括至少一個(gè)連通通道152和曲柄箱124的徑向孔154。通道152和孔154可以在凸輪軸組件106的適當(dāng)部分鉆孔形成或在其中模鑄形成?；旧希ǖ?52和孔154和凸輪軸組件106相互配合以提供一個(gè)用于內(nèi)燃機(jī)的通氣構(gòu)造，下面將進(jìn)行全面描述。此外，徑向孔154可以位于靠近齒輪104連接到凸輪軸組件106的徑向盤(pán)(未示出)上，以便與提到152和曲柄箱124相連通。
如圖所示，凸輪軸98與曲軸80相互垂直布置。本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以知道，一般在小型內(nèi)燃機(jī)上，凸輪軸和曲軸是相互平行的關(guān)系，不會(huì)象本發(fā)明那樣相互垂直。平行布置導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的寬度較大，而本發(fā)明的垂直布置導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)和曲軸的軸線基本上平行于工具的縱向縱向。較長(zhǎng)的裝置特別適合于那些手持的應(yīng)用工具，例如要求較好的平衡以便于操作的動(dòng)力修剪器。較寬的內(nèi)燃機(jī)使裝置在使用時(shí)在操作者的手中容易轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖2顯示了安裝在襯套94和96中的凸輪軸98，襯套94和96位于在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28中的曲柄箱124中的各自的座中。螺桿或螺旋齒輪74和104(圖2和3)優(yōu)選這樣設(shè)計(jì)，即當(dāng)凸輪軸98位于和曲軸80相垂直的位置時(shí)，齒輪74和104相互嚙合以便保證曲軸80和凸輪軸98之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系為2比1。
挺桿112和進(jìn)氣閥52和排氣閥54與凸輪軸98相互配合(圖2)。進(jìn)氣閥52和排氣閥54位于內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28之中靠近活塞48和活塞汽缸50。氣閥52和54的位置是這樣設(shè)計(jì)的，即與氣閥下部相比氣閥頭較靠近汽缸50的中心線(圖3)。優(yōu)選的是，氣閥52和54被設(shè)置在一個(gè)與平行于汽缸的中心線的直線具有大約在零到8度之間的角度上。進(jìn)氣閥座56和排氣閥座58位于內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28之中和與各氣閥52和54相互配合以相對(duì)于口41和45交替地產(chǎn)生一個(gè)密封或一個(gè)進(jìn)入燃燒室39的開(kāi)口。氣閥彈簧鎖片62和氣閥壓縮彈簧60位于氣閥室156之內(nèi)(圖2)。每個(gè)挺桿112包括一個(gè)與各自的凸輪凸角100和102相接觸的各自頭部158。當(dāng)凸輪軸98借助于驅(qū)動(dòng)齒輪74旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪凸角100和102正確地與挺桿112接合，從而氣閥52和54上下運(yùn)動(dòng)，如現(xiàn)有技術(shù)中所知。
參考圖2，3和4，曲柄箱124通過(guò)通道或孔160與氣閥室156相連通。此外，氣閥室156通過(guò)通道或孔162與活塞汽缸50相連通。通道160和162使氣閥室156和其中的組件在內(nèi)燃機(jī)工作期間在任何位置都可以接受潤(rùn)滑油。此外，在儲(chǔ)存期間，在分配器116、延伸的活塞汽缸50、和槽118、120和122的幫助下，大量的潤(rùn)滑油不會(huì)保持或流入到氣閥室156中。
參考圖1，2和3，汽缸蓋襯墊40位于汽缸蓋38和內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28之間以在二者之間提供可靠的密封。火花塞114伸入到封閉的燃燒室39中。在內(nèi)燃機(jī)工作期間，通過(guò)與點(diǎn)火線圈和磁電機(jī)(未示出)相配合，火花塞點(diǎn)火以提供必需的高壓放電來(lái)點(diǎn)燃在燃燒室39中的空氣/燃料混合物。
圖10和11至少部分地示意顯示出相對(duì)于進(jìn)氣閥52、排氣閥54和活塞汽缸50的燃燒室39。如圖所示，燃燒室39只是部分地延伸覆蓋活塞汽缸50。燃燒室39的位置和形狀增強(qiáng)了在燃燒室39的渦流以便提供較好的空氣/燃料混合物并增強(qiáng)混合物的點(diǎn)燃。另外，火花塞114距離排氣閥54的距離比距離進(jìn)氣閥52的距離近。電極164的正確定位提供了一個(gè)點(diǎn)火的火花。放置火花塞114較靠近排氣閥54，可以使較熱的空氣/燃料混合物被火花點(diǎn)火火焰前鋒較快的點(diǎn)燃。這將減少在燃燒室39的排氣側(cè)的較熱的空氣/燃料混合物的自燃的趨勢(shì)。如果火花塞114較靠近于進(jìn)氣閥52，就會(huì)具有兩處燃燒的危險(xiǎn)，導(dǎo)致動(dòng)力損失。
如圖2所示，進(jìn)氣口41和排氣口45彼此相距180度的位置。氣閥52和54的位置是由于凸輪軸98和曲軸80基本垂直的關(guān)系而導(dǎo)致的，以及使口41和45位于內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28的相對(duì)側(cè)面。這樣提供了使操作者安全的附加的特征。例如，當(dāng)使用一個(gè)動(dòng)力修剪器時(shí)，排氣口45和消聲器44(圖1)與操作者的距離較遠(yuǎn)(圖1)。另一個(gè)將口41和45盡可能遠(yuǎn)的分開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少了熱量從排氣口45向進(jìn)氣口41的傳遞，否則將會(huì)產(chǎn)生熱的重新啟動(dòng)熱阻問(wèn)題，或在得到理想的空氣/燃料比方面的困難。
圖12，如需要參考圖2和10，顯示了空氣/燃料混合物和排氣穿過(guò)內(nèi)燃機(jī)的路徑的示意圖。空氣/燃料混合物進(jìn)入進(jìn)氣口41，經(jīng)過(guò)進(jìn)氣閥52，進(jìn)入到燃燒室39中。內(nèi)燃機(jī)燃燒空氣/燃料混合物以便產(chǎn)生動(dòng)力，燃燒后的廢氣經(jīng)過(guò)排氣閥54流出排氣口45。凸輪軸98和曲軸80的布置還顯示出這種布置是如何有助于穿過(guò)內(nèi)燃機(jī)20的空氣/燃料和廢氣的路徑相關(guān)的總體設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的重要特征在于，本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)能夠在基本上任何位置上使用?，F(xiàn)有的四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)問(wèn)題是，如果內(nèi)燃機(jī)被基本側(cè)傾，潤(rùn)滑油將會(huì)流到不希望的位置上，例如化油器，于是使內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)故障并停止工作。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的內(nèi)燃機(jī)解決了這個(gè)問(wèn)題和其它與現(xiàn)有的四沖程內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的其它問(wèn)題。
機(jī)油箱126、曲柄箱124、活塞汽缸50和氣閥室156包括在關(guān)鍵位置上設(shè)置的槽、通道或孔以便在內(nèi)燃機(jī)中不同工作部件基本上在工作的所有時(shí)間內(nèi)被潤(rùn)滑。此外，通過(guò)與分配器116相配合，平衡重76的設(shè)計(jì)使只有適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油的量與平衡重76相接觸。平衡重76的設(shè)計(jì)還使平衡重計(jì)量進(jìn)入到主軸承70中的潤(rùn)滑油的量以便不會(huì)溢出封裝齒輪74和104的曲柄箱的那部分。這將防止過(guò)多的潤(rùn)滑油通過(guò)通道160和162進(jìn)入到氣閥室156中。此外，活塞汽缸50和分配器116的設(shè)計(jì)確保無(wú)論內(nèi)燃機(jī)是在工作或被儲(chǔ)存時(shí)潤(rùn)滑油處于一定的位置，從而不會(huì)污染內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部部件。
活塞汽缸50、連桿84、曲軸組件82、凸輪軸組件106和氣閥室156及其中的部件都需要一定的潤(rùn)滑。本發(fā)明的一個(gè)特征是用最少量的潤(rùn)滑油去潤(rùn)滑內(nèi)燃機(jī)。這可以通過(guò)多個(gè)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，考慮到當(dāng)內(nèi)燃機(jī)直立(火花塞豎直)的狀態(tài)，需要潤(rùn)滑的最高的部件是氣閥室156。第二，用于與具有鋁襯套的實(shí)心軸相比，連桿84的滾柱軸承86和88需要較少的潤(rùn)滑。第三，因?yàn)闈?rùn)滑油將流過(guò)具有最少阻力的路徑，分配器116、平衡重76和前述的不同的槽、孔和通道有助于根據(jù)內(nèi)燃機(jī)不同的空間姿態(tài)將潤(rùn)滑油引導(dǎo)到內(nèi)燃機(jī)的特定區(qū)域。
在豎直工作的位置上，潤(rùn)滑油儲(chǔ)存在機(jī)油箱126中。在這個(gè)位置和狀態(tài)下，潤(rùn)滑油的高度水平優(yōu)選低于在分配器116中的底槽118。在工作期間，活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部腔室中產(chǎn)生壓力脈沖。潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)于活塞48的運(yùn)動(dòng)。平衡重76攪動(dòng)在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部腔室中的潤(rùn)滑油和竄漏的燃料。當(dāng)活塞48在進(jìn)氣和作功沖程向下運(yùn)動(dòng)期間，由于在內(nèi)燃機(jī)腔室中的壓力增加，潤(rùn)滑油被迫通過(guò)主軸承70以潤(rùn)滑軸承70和68、螺桿或螺旋齒輪74和104、曲軸80、凸輪軸98和襯套94和96。凸輪齒輪104的動(dòng)作將使一些潤(rùn)滑油進(jìn)入到孔160中并到達(dá)氣閥室156。此外，任何在活塞汽缸50中的潤(rùn)滑油都將被擠壓入孔162也對(duì)氣閥室156進(jìn)行潤(rùn)滑。在向上沖程，即壓縮和排氣沖程中，由于在內(nèi)燃機(jī)腔室中的真空，潤(rùn)滑油將被抽回到上述的區(qū)域進(jìn)行部件的潤(rùn)滑。活塞48的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使?jié)櫥驮趦?nèi)燃機(jī)20的腔室中前后移動(dòng)。本發(fā)明不需要控制潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)的控制閥。
當(dāng)討論內(nèi)燃機(jī)20的潤(rùn)滑時(shí)，需要考慮至少兩個(gè)方面。首先，當(dāng)平衡重76攪動(dòng)潤(rùn)滑油或竄漏的燃料時(shí)會(huì)遇到阻力或產(chǎn)生能量損失。第二，供應(yīng)過(guò)多的潤(rùn)滑油到活塞汽缸50和氣閥室156中是不適當(dāng)?shù)?，?huì)造成內(nèi)燃機(jī)20的損壞。
需注意的是，因?yàn)樵谝粋€(gè)豎直的狀態(tài)下靜止的機(jī)油高度水平優(yōu)選低于底槽118，平衡重76優(yōu)選不直接浸入到潤(rùn)滑油中，盡管也可以采用直接浸入到潤(rùn)滑油中。與潤(rùn)滑油越直接接觸，內(nèi)燃機(jī)20要喪失的能量也越多。最少的潤(rùn)滑油的阻力是本發(fā)明所希望的。如上所述，平衡重76的設(shè)計(jì)使?jié)櫥碗x開(kāi)主軸承70而到達(dá)機(jī)油箱蓋32上。平衡重76的設(shè)計(jì)還限制了潤(rùn)滑油進(jìn)入到活塞汽缸50中的量。這樣只有有限量的潤(rùn)滑油可以進(jìn)入氣閥室156。平衡重76的設(shè)計(jì)還減少了在平衡重76通過(guò)和攪動(dòng)潤(rùn)滑油時(shí)對(duì)平衡重的牽扯力的大小。此外，平衡重76的設(shè)計(jì)減少了風(fēng)阻，提高了內(nèi)燃機(jī)的效率。需要注意的是，盡管所顯示和描述的平衡重76可作為一個(gè)攪動(dòng)在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部腔室中的潤(rùn)滑油和竄漏燃料的攪動(dòng)裝置，也可以提供一個(gè)單獨(dú)的攪動(dòng)器以完成相同的功能。這樣的攪動(dòng)器可以是一個(gè)連接到曲軸或連桿上的濺撒器或混合器，或以其它任何的方式旋轉(zhuǎn)。
在諸如圖13所示的倒置位置(火花塞朝下)，延伸的活塞汽缸50、分配器116、槽118、120和112、和通道160和162(圖2和3)將確保內(nèi)燃機(jī)將連續(xù)正常工作，或至少在一個(gè)限定的時(shí)間內(nèi)正常工作，或能夠在這個(gè)位置被儲(chǔ)存而不會(huì)污染內(nèi)燃機(jī)的部件。在工作期間，變化的壓力脈沖、竄漏的燃料和攪動(dòng)器76將使?jié)櫥捅换旌虾驮趦?nèi)燃機(jī)20的腔室內(nèi)移動(dòng)。盡管有一些機(jī)油將進(jìn)入到活塞汽缸50之中，但不會(huì)到達(dá)明顯的量。另外，需要注意的是，接達(dá)通道162的位置設(shè)計(jì)使得當(dāng)活塞48在活塞汽缸50中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)(圖5)，在活塞48上的油環(huán)166不會(huì)經(jīng)過(guò)通道162。否則，潤(rùn)滑油會(huì)進(jìn)入到氣閥室156中以進(jìn)入到燃燒室39中，于是潤(rùn)滑油的燃燒會(huì)造成超標(biāo)的排放。
曲柄箱124包括位于延伸的活塞汽缸50和分配器116之間的區(qū)域或空間136，以便在內(nèi)燃機(jī)20處于如圖13所示的傾斜或顛倒位置的時(shí)候，用于容納潤(rùn)滑油或機(jī)油。在儲(chǔ)存期間，槽118、120和122將使大量的機(jī)油保存在機(jī)油箱126中，在活塞汽缸50和分配器116之間的區(qū)域或空間136將保持大部分剩余的機(jī)油，在使用中任何離開(kāi)氣閥彈簧室156的機(jī)油是可忽略不計(jì)的，不會(huì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的工作造成明顯的影響。重要的是，因?yàn)椴?20和122的位置在處于顛倒位置的機(jī)油之上，氣閥室156將不會(huì)接受大量的機(jī)油。
為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的特征，機(jī)油箱126應(yīng)當(dāng)與曲柄箱124相連通以便使內(nèi)燃機(jī)在任何工作位置都得到適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。上述各種槽、通道和孔將起到至少兩個(gè)作用。首先，如果內(nèi)燃機(jī)20在橫斜的位置工作，在分配器壁116中的槽120和122朝下面向地，于是機(jī)油將在脈沖壓力的作用下進(jìn)入到曲柄箱124，與內(nèi)燃機(jī)在豎直位置時(shí)潤(rùn)滑油通過(guò)底槽118進(jìn)入曲柄箱124中相似。第二，如果由于任何原因在內(nèi)燃機(jī)工作期間在曲柄箱124內(nèi)具有大量的潤(rùn)滑油以及內(nèi)燃機(jī)被顛倒、豎直或橫斜以進(jìn)行儲(chǔ)存時(shí)，側(cè)槽120和122使機(jī)油從曲柄箱124進(jìn)入到機(jī)油箱126中，以便防止活塞汽缸50和氣閥室126接受大量的潤(rùn)滑油。
本發(fā)明的另一個(gè)重要的特征是，通過(guò)從潤(rùn)滑油/竄漏燃料混合物中分離竄漏燃料，能夠?qū)⒏Z漏燃料排出曲柄箱124。如上所述，凸輪軸98具有中空的通道152和正確定位的徑向通道154。參考圖2，凸輪軸蓋108的一端包括連接到軟管170(示意表示)的接頭168。盡管沒(méi)有顯示出，可以在凸輪軸蓋108和內(nèi)燃機(jī)機(jī)體28之間放置一個(gè)油密封。當(dāng)壓力脈沖迫使?jié)櫥?竄漏燃料混合物通過(guò)主軸承70，由于凸輪軸98的離心力的作用，竄漏燃料被驅(qū)趕到徑向孔154和通道152中，而機(jī)油被阻止通過(guò)孔154。竄漏燃料通過(guò)凸輪軸蓋108和安裝在凸輪軸蓋108上的接頭168，到達(dá)軟管170并返回到化油器42的入口。一個(gè)止回閥可以設(shè)置在凸輪軸98的端部和進(jìn)氣系統(tǒng)之間以保持在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓。
圖14顯示了本發(fā)明的用螺栓30將一個(gè)啟動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)172連接到機(jī)油箱蓋板32上的四沖程內(nèi)燃機(jī)的截面視圖。曲軸曲柄174被連接到曲柄銷78上。一個(gè)離合軸承176被壓配在曲軸曲柄174的周圍。啟動(dòng)機(jī)軸178被設(shè)置在離合軸承176的周圍并且通過(guò)銷鍵或模塑連接到啟動(dòng)機(jī)180上。一個(gè)油密封或O形圈被設(shè)置在啟動(dòng)機(jī)軸承178的周圍并在啟動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)172和機(jī)油箱蓋32之間提供一個(gè)密封。一個(gè)止推軸承182設(shè)置在啟動(dòng)機(jī)180的一側(cè)。啟動(dòng)機(jī)180優(yōu)選是具有拉繩184的重繞式啟動(dòng)機(jī)。將啟動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)172或機(jī)油箱蓋32設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)20的后部可以使操作方便地接觸到拉繩。另外，通過(guò)整體地將啟動(dòng)機(jī)連接到曲柄銷78和曲軸80以及連桿84和活塞48上，可以減小啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20所需的繩的拉力。另外，也可以采用其它類型的啟動(dòng)組件。
圖15-18顯示了用于制造本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的模具結(jié)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)使兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體能夠使用一個(gè)模具和一個(gè)模鑄機(jī)來(lái)生產(chǎn)。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)包括用于形成對(duì)每個(gè)在模具中內(nèi)燃機(jī)機(jī)體給定方位所需的拔模角度的壁。拔模角度能夠使內(nèi)燃機(jī)機(jī)體與模具容易分離。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)使當(dāng)兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體被一個(gè)工具構(gòu)成時(shí)允許滑動(dòng)工具進(jìn)入(例如活塞和凸輪軸缸套)。在圖15-18中，模具188和190被形成，以便內(nèi)燃機(jī)汽缸的中心線(平行于方向C)彼此平行。方框194和196代表了模具的邊緣。通過(guò)以這種方式定位模具，即將用于形成模具的插入件只是沿著一定的方向插入，例如方向A、B、和C。這種模具構(gòu)造減少了制造內(nèi)燃機(jī)機(jī)體所需的總體空間，而仍然能夠使兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體在相同的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)。沿著分離線192將兩個(gè)半模188和190分離。需要注意的是，內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的后壁沒(méi)有被顯示并被單獨(dú)成型，然后用螺栓或其它緊固件固定到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體上。可是，內(nèi)燃機(jī)的后壁也可以與內(nèi)燃機(jī)機(jī)體一體形成，如上所述。需要注意的是，分離線192可以被移動(dòng)到另外的位置。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體外壁的拔模角度可以根據(jù)分離線的新位置而進(jìn)行改變。
圖39和40顯示了用于制造本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的模具529的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，仍然可以使兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體能夠使用一個(gè)模具和一個(gè)模鑄機(jī)來(lái)生產(chǎn)。模具529的結(jié)構(gòu)方式是活塞汽缸的中心線彼此平行但是沿著相反的方向。此外，確定兩個(gè)空腔的方位以便材料的固定體構(gòu)成機(jī)油箱、隔壁和內(nèi)部曲柄箱的內(nèi)部特征。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)包括用于形成對(duì)每個(gè)分離線斷層和滑塊閉合在模具中給定的方位所需的拔模角度的壁。通過(guò)以這種方式定位模具，即將用于形成模具的插入件只是沿著一定的方向插入，例如方向D、E、F和G。這種模具構(gòu)造減少了制造內(nèi)燃機(jī)機(jī)體所需的總體空間，而仍然能夠使兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體用一單個(gè)模具生產(chǎn)。
通過(guò)這種模具結(jié)構(gòu)，通過(guò)相同的固定材料件，可以產(chǎn)生用于兩個(gè)空腔的數(shù)據(jù)目標(biāo)或參考特征。通過(guò)在相同的固定材料件上具有這些特征，在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的機(jī)加工成品和鑄造坯件之間的具有較少的加工余量。另外，盡管從兩個(gè)單獨(dú)的空腔引入進(jìn)行鑄造，在精加工的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中也具有較小的變化余量。
如上所示，這個(gè)實(shí)施例也整體地產(chǎn)生在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體鑄件中的飛輪后板。進(jìn)一步希望的是，流道531鑄件到汽缸的座中并將流道平行于方向F和G進(jìn)入到空腔中。
根據(jù)本發(fā)明的不同方面，已經(jīng)對(duì)圖1所示的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行了描述。可是，本發(fā)明的上述特征可以被結(jié)合到其它的四沖程內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)中。此外，根據(jù)不同的內(nèi)燃機(jī)，上述的特征可以進(jìn)行輕微的修改。例如，圖19-40顯示了采用上述特征以及另外的未描述的其它特征的另一個(gè)四沖程內(nèi)燃機(jī)。應(yīng)當(dāng)注意，在圖19-40中描述的相關(guān)特征也可以結(jié)合到圖1-18中所示的內(nèi)燃機(jī)中，或其它內(nèi)燃機(jī)中。
圖19描述了根據(jù)本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)300。所示的內(nèi)燃機(jī)300被用于一個(gè)動(dòng)力修剪器上，但是也可以用于在圖1所示的內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用上。
在詳細(xì)描述本發(fā)明的不同特征之前，為了清楚描述，先標(biāo)識(shí)在圖21和22中所示的部件。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可知，很多組件可以可以使用與在圖1中描述的相同或相似方式進(jìn)行組裝。因此，在此不會(huì)詳細(xì)描述組裝的方式，除非是涉及到本發(fā)明的特定的特征的組裝方式。當(dāng)需要時(shí)，也會(huì)詳細(xì)描述在附圖中顯示的特征。在圖21中顯示了火花塞302、汽缸蓋螺栓304、汽缸306、汽缸蓋襯墊308、位于活塞314環(huán)槽中的氣環(huán)310和312和油環(huán)313、連桿316和連桿軸承318和320，優(yōu)選是滾針軸承、排氣閥322、進(jìn)氣閥324、氣閥彈簧325和氣閥彈簧鎖片328、內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330、氣閥蓋332和所附螺栓334、飛輪336，曲軸曲柄338，點(diǎn)火線圈340，線路組件342和346，和螺栓344，它們?nèi)渴菃?dòng)機(jī)組件的一部分、消聲器安裝螺栓350、消聲器352、和整體罩蓋的一部分的鼓風(fēng)機(jī)殼體348。
在圖22中所示的是，密封O形圈366和機(jī)油量尺367、進(jìn)氣襯墊368、進(jìn)氣隔離器369和螺栓370、化油器襯墊372、化油器374和O形圈376、空氣濾清器組件378，螺栓380和空氣濾清器蓋382、活塞銷384和星形墊圈活塞銷保持件386、機(jī)油密封圈388、滾柱軸承390、曲軸392和平衡重393、機(jī)油箱蓋394和螺栓396、作為總體罩蓋的一部分的消聲器殼體398和安裝螺栓400、挺桿402、凸輪軸404、凸輪軸蓋406、螺栓408和通氣管410、止回閥411、具有燃油管路414、具有相對(duì)臺(tái)肩416的燃油箱412、和圍繞臺(tái)肩416放置的過(guò)濾材料418。
下面將描述在圖21和22中沒(méi)有清楚顯示的特征和其它部件。此外，下面將結(jié)合本發(fā)明的原理描述在圖21和22中所示的部件的意義或它們的相互作用。
圖23清楚地顯示了通過(guò)安裝螺栓350將消聲器352安裝到其上的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體350。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體350包括一個(gè)曲柄箱體420和汽缸422。至少部分地限定了一個(gè)燃燒室的汽缸蓋306(圖21)靠近汽缸422設(shè)置。曲柄箱426設(shè)置在曲柄箱體420之中。一個(gè)機(jī)油箱428也設(shè)置在曲柄箱體420之中并且與曲柄箱426相互流體連通，優(yōu)選通過(guò)槽430和開(kāi)孔432(只顯示了一個(gè))設(shè)置在一個(gè)分配器433上。分配器433位于曲柄箱體420之中并至少部分地將曲柄箱426和機(jī)油箱428分隔開(kāi)。在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330上設(shè)置多個(gè)孔434，從而將機(jī)油箱蓋394和機(jī)油箱襯墊連接到機(jī)體330上。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330還包括超大尺寸的活塞銷殼436?；钊N殼436可以和分配器433一起一體形成。活塞銷殼436的作用將在下面進(jìn)一步描述。內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330還包括帶有至少一個(gè)安裝座440，其作用將在下面描述。
圖24是圖23的分解透視圖，顯示了消聲器352是如何連接到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330上的。汽缸422包括一個(gè)排氣口442和進(jìn)氣口444(圖25)。優(yōu)選的是，排氣口442和進(jìn)氣口444具有橢圓的形狀，于是降低了內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330的總體高度。這樣自然也減少了內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的重量，這對(duì)手持動(dòng)力工具來(lái)說(shuō)是一個(gè)特別重要的因素?？?42和444的壁具有足夠的材料，以便能夠支撐設(shè)置在其上面的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330和汽缸蓋306的重量。
消聲器352包括優(yōu)選是橢圓形的凸臺(tái)446。凸臺(tái)446延伸進(jìn)入排氣口442。安裝螺栓350延伸穿過(guò)在消聲器352中的孔448和進(jìn)入在汽缸422上形成的孔450中。優(yōu)選的是，孔448相互間隔并位于排氣口442的相對(duì)側(cè)以相對(duì)于到汽缸422的連接獲得消聲器352的最大程度的穩(wěn)定性。
圖26和27是沿著圖23的26-26線截取的部分放大截面視圖，顯示了在汽缸422和消聲器之間另一個(gè)優(yōu)選的安裝連接。圖26顯示了一個(gè)位于汽缸422的排氣口442上具有角度的、階梯的密封表面452。凸臺(tái)446的端部454能夠與排氣口密封表面452相配合以基本上防止廢氣漏出到大氣中。優(yōu)選的是，可以在凸臺(tái)446的端部454和密封表面452之間設(shè)置一個(gè)密封襯墊456以達(dá)到較好的防止廢氣漏出的效果。
圖27顯示了被排氣口442的表面458包圍的消聲器352的凸臺(tái)466的外側(cè)襯墊，從而在其中限定一個(gè)間隙空間460。盡管所顯示的表面458是一個(gè)具有角度表面，也可以采用其它的結(jié)構(gòu)只要在消聲器352和排氣口442之間具有一個(gè)間隙空間。墊圈462設(shè)置在消聲器352和汽缸442或內(nèi)燃機(jī)機(jī)體442之間以密封間隙空間460，從而防止廢氣漏出到大氣。優(yōu)選的是，墊圈462是一個(gè)加大的墊圈，也可以被用于在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330和消聲器352之間隔熱。
消聲器352(圖24)優(yōu)選包括一對(duì)外殼464和466，在外殼464和466上各自具有用于安裝螺栓350的安裝螺栓孔448。在外殼464和466之間優(yōu)選設(shè)置一個(gè)內(nèi)殼或擋板(未示出)。內(nèi)殼也可以使安裝螺栓350從其中穿過(guò)。擋板的設(shè)計(jì)是用于減小噪聲。外殼464包括一個(gè)圍繞一個(gè)外殼464的邊緣延伸的臺(tái)肩470。外殼466包括一個(gè)包括一個(gè)圍繞一個(gè)外殼466的邊緣延伸的凸緣(未示出)。在組裝時(shí)，臺(tái)肩470接受凸緣從而如果廢氣從消聲器352漏出，廢氣將從內(nèi)燃機(jī)中漏出。盡管沒(méi)有顯示，一個(gè)導(dǎo)流裝置被放置在消聲器352(圖23)的排氣孔372之上以保護(hù)操作者不會(huì)受到廢氣的直接沖擊。
根據(jù)本發(fā)明的四沖程內(nèi)燃機(jī)的特性，希望提供一個(gè)經(jīng)濟(jì)的、便于組裝的內(nèi)燃機(jī)。一個(gè)特征是相同的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330可以用于具有不同馬力輸出等級(jí)的內(nèi)燃機(jī)，只是簡(jiǎn)單地改變連桿316(圖21)以及活塞的行程。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)特征，可以使用超大尺寸的活塞銷殼436(圖23)?；钊N殼436可以加工在它的上端474以提供一個(gè)在曲柄箱體420中的接達(dá)孔(未示出)用于第一活塞行程，活塞銷殼436也可以加工在它的下端476以提供一個(gè)在曲柄箱體420中的接達(dá)孔(未示出)用于第二活塞行程。在活塞銷殼436被適當(dāng)加工之后，將活塞銷384(圖22)穿過(guò)曲柄箱體接達(dá)孔插入到活塞314(圖21)中以連接連桿316(圖21)。因此，相同的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330可以用于不同尺寸的內(nèi)燃機(jī)。圖31顯示了這樣的內(nèi)燃機(jī)的整體組件。圖32顯示了活塞314位于最下面的下止點(diǎn)位置，于是活塞銷384可以正確地被放置在內(nèi)燃機(jī)中。
圖28是不帶消聲器352的圖24所示的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330的放大視圖。如圖所示，分配器433限定了一個(gè)基本上圍繞著分配器433延伸的路徑478，該路徑478在活塞銷殼436的上面。路徑478允許在機(jī)油箱428中的潤(rùn)滑油圍繞著分配器433的基本部分流動(dòng)，進(jìn)而增強(qiáng)根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑和儲(chǔ)存的特征。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)300被倒置時(shí)，路徑478使在分配器433兩側(cè)的潤(rùn)滑油量相互平衡。這樣阻止了大量流動(dòng)的潤(rùn)滑油進(jìn)入曲柄箱426中。
另一個(gè)減少內(nèi)燃機(jī)的組件費(fèi)用進(jìn)而減少內(nèi)燃機(jī)的總體費(fèi)用的特征涉及到將罩蓋組裝到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體上的方式。如圖23所示，飛輪后板至少設(shè)置有一個(gè)安裝座440。圖25是從不同視角看的圖23的內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330的透視圖。如圖所示，飛輪后板438的相對(duì)側(cè)包括至少一個(gè)安裝座480。當(dāng)組裝內(nèi)燃機(jī)300時(shí)，一個(gè)組裝固定件(未示出)保持住內(nèi)燃機(jī)300。每個(gè)安裝座440和480接受一個(gè)組裝固定件的分離的銷(未示出)，以將內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330固定到組裝固定件上。罩蓋482(圖20)至少部分地圍繞內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330被設(shè)置。優(yōu)選的是，罩蓋包括一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)殼體348(圖21)和消聲器殼體398(圖22)。罩蓋482包括至少一個(gè)槽484。當(dāng)罩蓋482環(huán)繞著內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330時(shí)，設(shè)計(jì)槽484圍繞著一個(gè)從安裝座440和480延伸出的組裝固定件的各自的銷。罩蓋482可以通過(guò)將螺栓486(圖20)擰入諸如孔488的各自的孔中而被連接到機(jī)體330上。于是在保持連接到一個(gè)單獨(dú)的組裝固定件的同時(shí)，整個(gè)內(nèi)燃機(jī)可以基本被組裝完成。
罩蓋482的另一個(gè)特征是消聲器殼體398優(yōu)選多個(gè)突起部分490(圖31)。于是，如果需要，內(nèi)燃機(jī)300可以通過(guò)這些突起部分490被放置在地面上。應(yīng)當(dāng)注意，圖31的鼓風(fēng)機(jī)殼體492’與圖20中的鼓風(fēng)機(jī)殼體略有不同。其目的是顯示在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍下，罩蓋482可以具有不同的適合的結(jié)構(gòu)。
如圖20所示，罩蓋482具有一個(gè)圍繞著進(jìn)氣口444(圖25)的開(kāi)口494。進(jìn)氣隔離器369被安裝在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330上以便空氣/燃料通道496與進(jìn)氣口44對(duì)準(zhǔn)。進(jìn)氣隔離器469位于罩蓋482的開(kāi)口494之中以基本上確保流過(guò)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330和罩蓋482之間的冷卻空氣不能從罩蓋482的開(kāi)口494中流走。優(yōu)選的是，進(jìn)氣隔離器369包括整體形成的后壁498和一個(gè)側(cè)壁500(圖22)以實(shí)現(xiàn)這個(gè)特征。
為了進(jìn)一步減小制造費(fèi)用，曲柄箱體420、汽缸422和后板438是作為一個(gè)單體件鑄造成型。在優(yōu)選的實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)機(jī)體330還包括至少一個(gè)在其上一體形成的翅片502(圖28)。翅片502從后板延伸和在曲柄箱體420的下面，用于冷卻和穩(wěn)定的目的。
盡管罩蓋482可以根據(jù)本發(fā)明的原理具有不同的設(shè)計(jì)，罩蓋482被設(shè)計(jì)為可保持燃油箱412。如圖31所示，罩蓋482具有一對(duì)相對(duì)的通道504(只顯示出一個(gè))。向外延伸的臺(tái)肩416(圖22)被接納在各自的通道504中以便燃油箱412可以被罩蓋482保持住。在每個(gè)通道504和各自臺(tái)肩416之間設(shè)置有填充材料418(圖22)以提供在罩蓋482和燃油箱412之間的緊密安裝，該填充材料優(yōu)選是聚乙烯、高密度、封閉的、耐高溫和汽油的泡沫材料。燃料管道414(圖22)包括連接到設(shè)置在燃油箱412中的燃料管道414的端部的燃油濾清器506。應(yīng)當(dāng)注意，在圖22中顯示的另外的管道是清潔管道。燃料濾清器506被用作一個(gè)重量砝碼，于是在內(nèi)燃機(jī)工作期間，如果內(nèi)燃機(jī)被橫傾，具有重量的燃料管道414擺轉(zhuǎn)到燃油箱412的底部以確保燃料被燃料管道所采集到。
本發(fā)明的另一方面涉及在圖33所示的啟動(dòng)機(jī)組件507。鼓風(fēng)機(jī)殼體348具有軸轂508，軸轂508具有一個(gè)向內(nèi)的延伸部510。軸轂508適合于連接到曲軸392(圖22)上或曲軸接頭338(圖21)上。包括滑輪516、繩518和彈簧520的啟動(dòng)機(jī)組件507被設(shè)置在軸轂508上。星形墊圈514被放置在軸轂的延伸部510的上面以便插入到延伸材料中。星形墊圈514將啟動(dòng)機(jī)組件507相對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)殼體348固定在位。這個(gè)結(jié)構(gòu)消除了通常需要將啟動(dòng)機(jī)組件固定在位置上的分開(kāi)的安裝座和緊固件。這種分開(kāi)的安裝座和緊固件會(huì)阻礙風(fēng)扇吹冷風(fēng)。
圖34-38顯示了滑輪516的不同視圖。彈簧520(圖33)位于滑輪516的一側(cè)522，該滑輪516具有一個(gè)適當(dāng)形狀的環(huán)形凹陷524?；?16的相對(duì)側(cè)526包括多個(gè)輪輻528用于與在諸如圖21所示的飛輪336的飛輪相接合。繩518包括在其一端的繩結(jié)530，其位于在滑輪繩部分536的下面和在滑輪516的軸轂534中形成的腔室532中。繩518穿過(guò)在滑輪繩部分536中的孔534延伸并卷繞在滑輪516上。繩518的另一端被連接到啟動(dòng)機(jī)手柄540上(圖20)。
本發(fā)明的前述內(nèi)容只是為了描述本發(fā)明的目的，并不會(huì)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。對(duì)于本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍和精神的情況下，可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種四沖程內(nèi)燃機(jī)，包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體，包括曲柄箱體、汽缸和后板；靠近所述后板設(shè)置的飛輪；一個(gè)設(shè)置在上述內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的曲柄箱；一個(gè)位于上述曲柄箱內(nèi)被支撐旋轉(zhuǎn)的曲軸；與上述曲軸可運(yùn)行地相互連接的活塞，上述活塞在上述汽缸之內(nèi)對(duì)應(yīng)于曲軸的旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；其中，上述曲柄箱體、汽缸和后板可以作為一個(gè)單體件被鑄造成型。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)設(shè)置在上述曲柄箱體中的機(jī)油箱，上述機(jī)油箱與上述曲柄箱相互流體連通；分配器，上述分配器至少部分地將上述曲柄箱和上述機(jī)油箱分隔開(kāi)；以及至少部分地延伸進(jìn)入上述曲柄箱內(nèi)的汽缸側(cè)壁，以在上述分配器和汽缸側(cè)壁之間限定潤(rùn)滑油容納空間。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，上述內(nèi)燃機(jī)汽缸包括至少一個(gè)整體形成在其上的翅片，所述翅片從后板延伸并靠近上述曲柄箱。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)設(shè)置在上述曲柄箱體中的機(jī)油箱，并與上述曲柄箱相互流體連通。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括分配器，上述分配器至少部分地將上述曲柄箱和上述機(jī)油箱分隔開(kāi)。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括至少部分地延伸進(jìn)入上述曲柄箱內(nèi)的懸壁，以在上述分配器和上述懸壁之間限定潤(rùn)滑油容納空間。
7.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，上述分配器包括一個(gè)開(kāi)口，于是上述曲柄箱和機(jī)油箱可以通過(guò)上述開(kāi)口相互流體連通。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，上述分配器還包括第二開(kāi)口和第三開(kāi)口，第二開(kāi)口的位置基本上與第三開(kāi)口的位置相對(duì)，第二和第三開(kāi)口距離第一開(kāi)口一個(gè)預(yù)定的距離，于是上述曲柄箱和機(jī)油箱可以通過(guò)上述第二和第三開(kāi)口相互流體連通。
9.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述預(yù)定的距離是基本相等的。
10.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，上述分配器還包括一個(gè)在靠近上述開(kāi)口位置上的刮具，上述刮具至少部分地延伸進(jìn)入到上述曲柄箱中。
全文摘要
提供一種四沖程內(nèi)燃機(jī)(20)。在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體(28)之內(nèi)設(shè)置有一個(gè)機(jī)油箱(126)和一個(gè)單獨(dú)與一個(gè)曲軸箱(124)相連通的氣閥室(156)。在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體(28)內(nèi)設(shè)置的分配器(116)和通道引導(dǎo)在內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中的潤(rùn)滑油，以便可以在不同的工作位置下潤(rùn)滑內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)腔，于是在儲(chǔ)存期間流體流到內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中適當(dāng)?shù)那皇抑?。提供了用于?nèi)燃機(jī)(20)的通氣結(jié)構(gòu)，包括具有中空通道與曲柄箱(124)和內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連通的凸輪軸(98)。提供了用于具有不同馬力等級(jí)的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體。還提供了曲軸軸承組件(68，70)，防止在曲軸(80)進(jìn)入曲柄箱(124)時(shí)對(duì)軸承的損壞。
文檔編號(hào)F02F7/00GK1560448SQ20041005909
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2000年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月25日
發(fā)明者尼古拉斯·羅伯特·赫希, 馬克·唐納德·謝弗, 麥克爾·保羅·布勞恩, 彼得·霍茨, 達(dá)雷爾·埃爾伯特·維亞特朗斯基, 羅納德·李·巴特爾特, 布賴恩·哈伯德, 保羅 布勞恩, 哈伯德, 埃爾伯特 維亞特朗斯基, 李 巴特爾特, 唐納德 謝弗, 尼古拉斯 羅伯特 赫希, 霍茨 申請(qǐng)人:布里格斯斯特拉頓公司