專(zhuān)利名稱(chēng)：用于手工操作機(jī)器的內(nèi)燃機(jī)氣缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于手工操作機(jī)器的、具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的內(nèi)燃機(jī)氣缸以及一種相關(guān)氣缸的制造方法。
背景技術(shù)：
手工操作的機(jī)器-如鏈鋸、自由切割機(jī)等都為了驅(qū)動(dòng)而裝配一種小型的單缸的內(nèi)燃機(jī)。為了產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)功率，內(nèi)燃機(jī)以高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。在作為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，在一個(gè)或多個(gè)為此配置的溢流管的部位上尤其還需要一個(gè)干凈的導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)。其中，一種合適的導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)可特別通過(guò)所述溢流管的有利于流動(dòng)的造型加以解決。
涉及到內(nèi)燃機(jī)的氣缸工作容積，在高轉(zhuǎn)速情況下可獲得高的功率。材料負(fù)荷是相應(yīng)顯著的。用于承受熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷的足夠穩(wěn)定的內(nèi)燃機(jī)可以在大批量生產(chǎn)的條件下以簡(jiǎn)單的方法制造出來(lái)。在這種情況下，應(yīng)特別考慮到合適成形的溢流管的制造。
在AT 393 409 B中公開(kāi)了一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一種鑄造成形的氣缸，其鑄造的氣缸體具有向內(nèi)敞開(kāi)到氣缸內(nèi)室中的溢流管。配置一個(gè)第二、也是鑄造成形的氣缸部分，用于壓入到氣缸體中。該第二氣缸部分在外側(cè)具有突起的模制件，這些模制件在安裝好的狀態(tài)中伸入到溢流管內(nèi)，而且為了產(chǎn)生一個(gè)合適的導(dǎo)氣機(jī)構(gòu)形成一個(gè)彎曲的指向內(nèi)部的溢流管。第二氣缸部分在其上棱邊處配有凹口，該凹口同氣缸體上所配的凹口一起形成一個(gè)溢流窗。在裝配好的狀態(tài)中，在這兩個(gè)構(gòu)件之間存在一個(gè)接合縫，該接合縫大致在溢流窗的居中高度上延伸，并被溢流窗所中斷。在將兩個(gè)構(gòu)件對(duì)向壓合之后，實(shí)施一種共同的內(nèi)側(cè)涂層。
在將第二氣缸部分壓入到氣缸體中時(shí)，需要使這兩個(gè)部分彼此精確地支承對(duì)準(zhǔn)。切線(xiàn)方向上的微小角度誤差都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生下述后果這兩個(gè)構(gòu)件的用于形成溢流管的造型不能彼此對(duì)齊。這樣，在壓入時(shí)會(huì)造成兩個(gè)構(gòu)件相互損害。一種有角度誤差的壓入會(huì)影響到燃油/空氣混合物導(dǎo)流到溢流管中。
被壓入的鑄件和鑄造的氣缸體一樣是比較脆的。為了取得預(yù)定的壓合配合，必須保持微小的允許誤差。高的運(yùn)行負(fù)荷和熱變形都可能影響到壓合連接。接合縫部位上涂層的損傷是不能排除的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是如此改進(jìn)用于手工操作機(jī)器的一種內(nèi)燃機(jī)氣缸，使得在簡(jiǎn)化制造過(guò)程中即使在高運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷情況下仍能可靠運(yùn)行。
該任務(wù)是通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的一種氣缸加以解決的。
本發(fā)明的另一項(xiàng)任務(wù)是提供這種氣缸的一種簡(jiǎn)化的制造方法。
該任務(wù)是通過(guò)具有權(quán)利要求8所述特征的一種方法加以解決的。
建議了一種配有一個(gè)鑄造的氣缸體的氣缸，該該氣缸體上成形出至少一個(gè)朝里向氣缸內(nèi)室敞開(kāi)的溢流管，其中該溢流管包含一個(gè)大致與一個(gè)氣缸軸線(xiàn)平行地延伸的中部，和一個(gè)處于該中部上、方朝向氣缸內(nèi)室的頭部。在此，溢流管的中部朝里沿氣缸內(nèi)室方向利用一個(gè)圓筒形襯套蓋住。圓筒形襯套沿著氣缸軸線(xiàn)方向在所述中部上延伸，終止在溢流管的頭部的下方。溢流管的形狀基本上是通過(guò)氣缸體的按鑄造工藝造出的、向內(nèi)敞開(kāi)的造型而獲得的。制造時(shí)不需要無(wú)益的型芯等物。然后可將圓筒形襯套壓入，其中，襯套的外側(cè)朝里沿著氣缸內(nèi)室的方向遮蓋著溢流管的中部。圓筒形襯套的外側(cè)形成溢流管的一個(gè)導(dǎo)流壁。事實(shí)證明襯套的筒柱形外表面有助于在溢流管內(nèi)實(shí)現(xiàn)燃油/空氣混合物的良好導(dǎo)流。外側(cè)表面的總的筒柱形結(jié)構(gòu)允許實(shí)現(xiàn)按任意旋轉(zhuǎn)角的壓入。不需要特殊的裝置來(lái)使襯套和氣缸體相互對(duì)準(zhǔn)。避免了裝配誤差。
圓筒狀襯套最好作為圓筒狀管件加以設(shè)計(jì)，其平的上棱邊呈圓環(huán)形。該襯套可以簡(jiǎn)單地制造出來(lái)?？梢苑艞売糜谛纬梢缌鞔暗鹊陌伎?。所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的裝配。
通過(guò)圓筒狀襯套和溢流管的頭部可以形成一個(gè)通入到氣缸內(nèi)室中的溢流窗，其中，特別是圓筒狀襯套的上棱邊形成溢流窗的一個(gè)沿切線(xiàn)方向呈直線(xiàn)延伸的下棱邊。于是產(chǎn)生一個(gè)其幾何構(gòu)形簡(jiǎn)單的具有良好導(dǎo)流性能的溢流窗。幾何上簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)能獲得旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性，從而獲得襯套的可沿旋轉(zhuǎn)方向自由選擇的安裝可行性。溢流管的頭部的相應(yīng)構(gòu)形可以簡(jiǎn)單實(shí)施，其中可使用沒(méi)有側(cè)凹的鑄造模。
圓筒狀的襯套優(yōu)先用鋁制成，特別可用一種加工處理過(guò)的擠壓成形的鋁制型材制成。與氣缸體的鑄造材料相比較，可獲得一種高的彈性甚至塑性變形可能性。在將襯套壓入到氣缸體中而有利固定的情況下，可施加高的壓力，而不會(huì)造成材料損傷。還可獲得一種可靠的精密壓配合，它即使在高的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷下也是勝任的。
這種氣缸的制造方法有利地包含以下的工藝步驟。鑄造的氣缸體最初在其上部、即在從溢流窗到燃燒室或到氣缸頭的部位中具有一個(gè)內(nèi)側(cè)的圓柱表面。該圓柱表面可以按鑄造技術(shù)成形，必要時(shí)也可車(chē)削成形。首先將圓筒狀襯套壓入到鑄造成形的氣缸體中，其中，襯套以它的上棱邊碰觸到氣缸表面的一個(gè)下環(huán)形凸緣上。在該環(huán)形凸緣上形成一個(gè)基本上無(wú)空隙的沿切線(xiàn)方向延伸的接合縫。隨后，氣缸體的氣缸面和襯套的內(nèi)表面例如通過(guò)車(chē)削和/或通過(guò)磨削而達(dá)到一個(gè)共同的尺寸。接下來(lái)，上述氣缸面和內(nèi)表面共同地利用一種貫通的跨越接合縫的涂層加以處理。這種必要時(shí)后加工的涂層形成一個(gè)滑動(dòng)面，以之用于一個(gè)滑動(dòng)地在氣缸中被導(dǎo)引的活塞。
接合縫處于溢流窗的下部中，并具有一個(gè)離燃燒室較大的軸向距離。熱負(fù)荷是相當(dāng)小的。結(jié)合前述的可靠的壓配合，因而得到小的機(jī)械負(fù)荷?？缭降耐繉硬粌A向裂開(kāi)?？偟恼f(shuō)來(lái)，可以以小的制造工藝復(fù)雜性制造出一種可靠地可加載的氣缸。
其它所需的窗體、例如入口窗最好是在將襯套壓入之后才進(jìn)行加工成形。在原始狀態(tài)中旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的襯套可以按任一角位加以壓入。入口窗的后加工成形可以相對(duì)于例如氣缸體中的入口通道產(chǎn)生精確的對(duì)準(zhǔn)。特別是如果從外面穿過(guò)入口通道而將入口窗加工到襯套中，便可以很小的制造工藝復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的可加工性。
為了制造出氣缸，只需要從下側(cè)、即從背向燃燒室的縱側(cè)面著手進(jìn)行。必要時(shí)還需要通過(guò)入口通道實(shí)施加工處理。在此，氣缸體最好同一個(gè)沿軸向連接的氣缸頭設(shè)計(jì)成形為一體式的。除了減少制造復(fù)雜性之外，還可特別避免因缺少待密封的裝配縫而引起的不緊密性。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。附圖表示圖1具有示意繪出的滑動(dòng)面涂層的一個(gè)裝配好的氣缸的縱剖面圖；圖2圖1所示鑄造的氣缸體的縱剖面圖；圖3一個(gè)要被壓入到圖2所示氣缸體中的圓筒狀襯套的透視圖；
圖4具有已壓入的圖3所示襯套的圖2所示的氣缸體；圖5具有入口通道的圖1所示氣缸的透視外視圖；圖6圖5所示氣缸的內(nèi)視圖，該氣缸具有之后在所壓入的襯套上掏制的窗體。
具體實(shí)施例方式
圖1以縱剖面圖表示出一種用于手工操作機(jī)器的內(nèi)燃機(jī)氣缸1。氣缸1包含一個(gè)鑄造成形的氣缸體3和一個(gè)也是鑄造成形的氣缸頭17。由氣缸體3從周邊環(huán)繞而成一個(gè)氣缸室2。氣缸室2包含一個(gè)大致呈球面隆起的燃料室28，該燃料室規(guī)定著氣缸1的高度方向22。氣缸頭17沿高度方向22與氣缸體3相連，而且同氣缸體設(shè)計(jì)成一體式的。氣缸頭17也可以在氣缸頭密封體的中間層下面使用螺紋與氣缸體3相連。
在所示的實(shí)施例中，氣缸1具有兩個(gè)就氣缸軸線(xiàn)5來(lái)說(shuō)大致直徑上對(duì)置著的溢流管4，這些溢流管各自包含一個(gè)與氣缸軸線(xiàn)5大致平行地延伸的中部6和一個(gè)在中部6上方朝向氣缸室2的部分7。只配置一個(gè)溢流管4或者配置多個(gè)，也都是合適的。
就高度方向22來(lái)看，在氣缸體3的下部中壓入了一個(gè)圓筒狀襯套8，該襯套沿氣缸軸線(xiàn)5的方向經(jīng)過(guò)中部6延伸，并終止于溢流管4的頭部7的下方。氣缸體3的一個(gè)氣缸面13和襯套8的一個(gè)內(nèi)表面15被加工到相同的尺寸，其中形成的均一的圓筒狀表面被一個(gè)橫向于氣缸軸線(xiàn)5環(huán)繞的接合縫18所中斷。氣缸面13和內(nèi)表面15共同配有所示的涂層16，其中，涂層16連貫地經(jīng)過(guò)上述的兩個(gè)表面延伸，從而覆蓋著接合縫18。
所述兩個(gè)溢流管4利用溢流窗11而通入到氣缸室2中。涂層16在溢流窗11處被中斷。在接合縫18的上方，在所述溢流窗11之間配置了一個(gè)通向廢氣排出導(dǎo)管的排出窗21。
圖2單獨(dú)示出圖1所示的氣缸體3。在氣缸體3中，按鑄造工藝如此成形出所述溢流管4，使得頭部7和中部6都朝里沿氣缸室2的方向敞開(kāi)。
在氣缸頭17的下方，連接著一個(gè)按鑄造工藝成形出來(lái)的氣缸面13，該氣缸面在頭部7的下方過(guò)渡到一個(gè)更寬的具有更大直徑的氣缸面23。在上述兩個(gè)氣缸面13、23之間形成一圈環(huán)形凸緣14。在上面的氣缸面13中已加工出排出窗21。按鑄造工藝預(yù)加工成形的氣缸面13、23也可以在所示的制造階段就可以進(jìn)行切屑加工的后處理。
圖3以一個(gè)透視圖表示圖1中所示的圓筒狀襯套8，該襯套在所示的實(shí)施例中是作為管件9設(shè)計(jì)的，它具有一個(gè)圓筒狀的內(nèi)表面15和一個(gè)圓筒狀的外周面24。管件9的上棱邊10是按照一個(gè)平的、垂直于氣缸軸線(xiàn)5(圖1)的圓環(huán)的形狀加以設(shè)計(jì)的。襯套8例如可以用鋼管、銅管、鎂管或鋁管制成，但在所示的實(shí)施例中優(yōu)先用一種處理過(guò)的管狀擠壓成形的鋁制型材制成。
圖4示出圖2所示的氣缸體3，在第一個(gè)制造步驟中在該氣缸體中壓入了圖3所示的襯套8。襯套8的外周面24夾緊地固定在氣缸體3的氣缸面23中(圖2)。襯套8沿軸向壓入到如此程度，使得它的上棱邊10齊平地貼靠在環(huán)形凸緣14上，形成一個(gè)接合縫18。在此，圓筒狀外周面24向內(nèi)限定溢流管4的中部6。所述兩個(gè)溢流窗11向上由一個(gè)成形在氣缸體3中的上棱邊25并且向下由圓筒狀管件9的平面的、環(huán)形的、和沿切線(xiàn)方向直線(xiàn)地延伸的上棱邊10加以限制。
排出窗21在氣缸面13中完全由一圈棱邊限制。接合縫18離排出窗21有一個(gè)軸向距離。在所示的裝配狀態(tài)中，氣缸面13和內(nèi)表面15被加工到相同的直徑。然后如圖1所示涂覆涂層16，其中涂層16在內(nèi)側(cè)例如也可通過(guò)珩磨等工藝進(jìn)行后加工。
圖5以一個(gè)透視外視圖表示出圖1至4所示的氣缸體3，依此，在氣缸體3上一體式地形成出一個(gè)化油器法蘭29。一個(gè)入口通道20通過(guò)化油器法蘭29延伸，該通道經(jīng)過(guò)一個(gè)入口窗19通入到氣缸室2中(圖1)。此外，還配置了一個(gè)掃氣接受通道(Spuelvorlagenkanal)26，該通道經(jīng)過(guò)兩個(gè)掃氣接受窗27而通入到氣缸室2中。
圖6示出圖1所示的裝置圍繞氣缸軸線(xiàn)5旋轉(zhuǎn)了180°的視圖。從所選擇的視圖可以看出入口窗19和所述兩個(gè)掃氣接受窗27都在襯套8的部位上。入口窗19和掃氣接受窗27是在將襯套8壓入到氣缸體3中之后才加以制造成形的，在氣缸體中使用一種合適的穿過(guò)入口通道20或者穿過(guò)掃氣接受通道26(圖5)的工具在襯套8上加工出相應(yīng)的孔口。
權(quán)利要求
1.用于手工操作的機(jī)器的一種內(nèi)燃機(jī)氣缸，該氣缸具有一個(gè)鑄造成形的、周邊包圍著一個(gè)氣缸室(2)的氣缸體(3)，在該氣缸體中成形至少一個(gè)向內(nèi)敞開(kāi)到氣缸室(2)中的溢流管(4)，其中，溢流管(4)包括一個(gè)大致平行于氣缸軸線(xiàn)(5)延伸的中部(6)和一個(gè)在中部(6)上方朝向氣缸室(2)的頭部(7)，其特征在于，溢流管(4)的中部(6)朝內(nèi)沿氣缸室(2)的方向利用一個(gè)圓筒狀襯套(8)覆蓋著，其中，圓筒狀襯套(8)沿氣缸軸線(xiàn)(5)的方向經(jīng)過(guò)中部(6)延伸，并終止在溢流管(4)的頭部(7)的下方。
2.按權(quán)利要求1所述的氣缸，其特征在于，圓筒狀襯套(8)是圓筒狀管件(9)，它具有一個(gè)平的呈圓環(huán)形的上棱邊(10)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的氣缸，其特征在于，通過(guò)圓筒狀襯套(8)和溢流管(4)的頭部(7)形成一個(gè)通入到氣缸室(2)中的溢流窗(11)，其中，圓筒狀襯套(8)的上棱邊(10)形成溢流窗(11)的一個(gè)沿切線(xiàn)方向呈直線(xiàn)延伸的下棱邊(12)。
4.按權(quán)利要求1所述的氣缸，其特征在于，圓筒狀襯套(8)用鋁、特別是用一種處理過(guò)的、擠壓成形的鋁制型材制成。
5.按權(quán)利要求1所述的氣缸，其特征在于，圓筒狀襯套(8)被壓入到氣缸體(3)中。
6.按權(quán)利要求2所述的氣缸，其特征在于，氣缸體(3)在圓筒狀襯套(8)的上方在內(nèi)側(cè)加工成具有一個(gè)環(huán)形凸緣(14)的氣缸面(13)，其中，圓筒狀襯套(8)的上棱邊(10)在形成一個(gè)接合縫(18)的情況下與環(huán)形凸緣(14)相連，而且其中氣缸面(13)和襯套(8)的一個(gè)內(nèi)表面(15)共同地配備一個(gè)貫通的、跨越接合縫(18)的涂層(16)。
7.按權(quán)利要求1所述的氣缸，其特征在于，氣缸體(3)和一個(gè)沿軸向與之相連的氣缸頭(17)是一體式的。
8.用于制造一種具有權(quán)利要求6所述特征的氣缸(1)的方法，該方法包含以下工藝步驟-首先將圓筒狀襯套(8)壓入到鑄造成形的氣缸體(3)中；-隨后，將氣缸體(3)的內(nèi)氣缸面(13)和圓筒狀襯套(8)的內(nèi)表面(15)加工到一個(gè)共同的尺寸；-然后，將氣缸面(13)和內(nèi)表面(15)共同地配備一個(gè)貫通的、跨越接合縫(18)的涂層(16)。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在壓入襯套(8)之后，在襯套(8)中加工出另一個(gè)窗體、特別是一個(gè)入口窗(19)。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，氣缸體(3)在入口窗(19)的部位上具有一個(gè)入口通道(20)，其中，入口窗(19)從外面穿過(guò)入口通道(20)而加工成形在襯套(8)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于一種手工操作的機(jī)器的一種內(nèi)燃機(jī)氣缸(1)。配有一個(gè)鑄造成形的、周邊包圍著一個(gè)氣缸室(2)的氣缸體(3)，在此氣缸體上加工成形出至少一個(gè)朝內(nèi)向氣缸室(2)敞開(kāi)的溢流管(4)。溢流管(4)包含一個(gè)大致平行于一個(gè)氣缸軸線(xiàn)(5)延伸的中部(6)和一個(gè)在中部(6)上方朝向氣缸室(2)的頭部(7)。溢流管(4)的中部(6)朝里沿氣缸室(2)的方向利用一個(gè)圓筒狀襯套(8)加以蓋住，其中，圓筒狀襯套(8)沿氣缸軸線(xiàn)(5)經(jīng)過(guò)中部(6)延伸，并終止在溢流管(4)的頭部(7)的下方。
文檔編號(hào)F02F1/00GK1644901SQ20041009973
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者F·霍赫, N·庫(kù)納特, H·登納 申請(qǐng)人:安德烈亞斯·斯蒂爾兩合公司