CN101994624A

CN101994624A - 内燃机用起动装置

Info

Publication number: CN101994624A
Application number: CN2010102636352A
Authority: CN
Inventors: 卡斯滕·齐格斯
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-08-25
Also published as: CN101994625A; EP2290222B1; EP2290222A3; EP2299104B1; US20110048359A1; US8215279B2; CN101994624B; US20110048360A1; CN101994625B; US8770167B2; EP2299104A2; EP2290222A2; EP2299104A3

Abstract

用于至少一个内燃机的起动装置(100)，更优选用于至少一个两冲程或四冲程发动机的缆线操作起动装置，其具有可转动地安装于壳体(10)的至少一个缆线盘或缆线筒(17)，为了产生发动机轴用的驱动转矩，其能借助至少一个起动手柄或牵引手柄、经由至少一个力传递部件更优选是起动缆线或牵引缆线而转动，并且经由至少一个弹性联接件(26)与至少一个驱动器连接件更优选与至少一个爪驱动器连接，借助于其能将驱动转矩传递到发动机轴，联接件(26)具有两端部，其中一端部与驱动器连接件接合，为了通过力传递部件和弹性联接件/联接件的直接操作连接而设计尽可能轻的起动装置，提议使联接件(26)的另一端部与缆线盘或缆线筒(17)和力传递部件接合。

Description

内燃机用起动装置

技术领域

本发明涉及用于至少一个内燃机的起动装置，更优选的用于至少一个两冲程或四冲程发动机的缆线操作的起动装置，该起动装置具有可转动地安装于壳体的至少一个缆线盘或缆线筒(cable drum)，为了产生发动机轴用的驱动转矩，缆线盘或缆线筒能够借助至少一个起动手柄或牵引手柄、经由至少一个力传递部件更优选经由起动缆线或牵引缆线而转动，并且缆线盘或缆线筒经由至少一个弹性联接件(coupling link)而与至少一个驱动器连接件更优选与至少一个爪驱动器连接，借助于驱动器连接件能够将驱动转矩传递到发动机轴，联接件具有两个端部，其中一个端部与驱动器连接件接合。

背景技术

过去，内燃机用操作起动装置、更优选是内燃机用缆线操作的起动装置、更优选是两冲程或四冲程发动机用缆线操作的起动装置通常存在问题，这是因为在起动过程中，通过内燃机的压缩周期性地产生大的反作用力，结果，暂时非常大的变化力作用在操作者的手上。

为了减少由内燃机的压缩引起的这些特别大的反作用力传递到起动装置的手柄并且因此有利于起动操作，例如在DE 4135 405中提出了弹性地缓冲将被施加到发动机轴的转矩的波动的方案。

为此，弹性联接件被连接在与力传递部件更优选是手柄的起动缆线或牵引缆线相关的缆线盘或缆线筒与驱动器连接件更优选是曲轴的爪驱动器之间，借助于弹性联接件，在起动操作过程中由手柄和力传递部件赋予的牵引运动一定程度或者完全不具有上述波动。

利用现有技术中已知的这种类型的起动装置，联接元件的弹簧力作用在缆线盘或缆线筒的联接元件上，使得缆线盘或缆线筒的联接元件的构造必须结实，从而使该构造很重。

发明内容

本发明的目的是通过力传递部件和弹性联接件/联接件的直接可操作的连接来构造尽可能轻的上述类型的起动装置。

通过下述方案来实现该目的：一种用于至少一个内燃机的起动装置，更优选是用于至少一个两冲程或四冲程发动机的缆线操作的起动装置，所述起动装置具有可转动地安装于壳体的至少一个缆线盘或缆线筒，为了产生发动机轴用的驱动转矩，所述缆线盘或缆线筒能够借助于至少一个起动手柄或牵引手柄、经由至少一个力传递部件更优选经由起动缆线或牵引缆线而转动，并且所述缆线盘或缆线筒经由至少一个弹性联接件而与至少一个驱动器连接件更优选与至少一个爪驱动器连接，借助于所述驱动器连接件能够将所述驱动转矩传递到所述发动机轴，所述联接件具有两个端部，其中一个端部与所述驱动器连接件接合，所述起动装置的特征在于，所述联接件的另一个端部与所述缆线盘或缆线筒和所述力传递部件接合。

对于根据本发明的用于至少一个内燃机的起动装置，弹性联接件与至少一个驱动器连接件更优选与至少一个爪驱动器连接，借助于该爪驱动器能够将驱动转矩传递到发动机轴。联接件具有两个端部，其中一端部与驱动器连接件接合，并且联接件的另一端部与缆线盘或缆线筒和力传递部件接合。

对于根据本发明的这种类型的起动装置，其被证明具有以下的极佳的优势：联接元件直接作用于缆线盘或缆线筒中的力传递部件，从而大大减少了缆线盘或缆线筒中装载的材料。通过这样的配置，缆线盘(cable reel)的轻量结构是可能的，结果，整个起动装置变轻。因为该起动装置经常用在诸如动力链锯等重量可观的应用中，所以任何重量减轻都是期望的。在下述方案中示出了本发明的有利构造。

根据本发明的起动装置的优选实施方式，以如下的方式在起动装置提供联接元件的一个端部与缆线盘或缆线筒和力传递部件接合的特征：力传递部件穿过缆线盘或缆线筒并且被联结至联接件。这里，联接元件可以被实现为使得诸如牵引缆线等力传递部件能够被安装于该联接元件。

根据本发明的另一优选实施方式，以如下的方式设置起动装置：联接件包括由线材(wire)卷绕成的三维弹簧，该弹簧的面对缆线盘或缆线筒的第一绕圈(winding)具有比随后的一个绕圈的截面积小的截面积。

即使在现有技术中，也提出了如下的方案：在起动操作中被实现为螺旋弹簧的弹性联接件以约270°至约280°的扭转角被扭转，结果，获得内燃机的良好的起动特性。当达到上述的最大扭转角时，由于螺旋弹簧的与扭转相关的收缩(reduction)，螺旋弹簧部分地抵靠轴。螺旋弹簧抵靠轴阻碍了其进一步扭转，使得曲轴的驱动器连接件最终与缆线盘或缆线筒同步转动。通过这种方式，可以提供不同的弹簧特性。

在DE 203 01 182U1中，提出了如下的方案：驱动器连接件可以相对于承受弹性联接件的负荷的缆线盘或缆线筒扭转的扭转角可以被限制为限定的最大角度值，结果，联接元件的最大负荷可以是预定的。这例如可以通过止动件来实现。

从DE 203 19 902U1中还已知：在缆线盘或缆线筒更优选是缆线盘或缆线筒的轴与联接件或驱动器连接件更优选是驱动器连接件的轴之间的中间空间中设置至少一个薄壁衬套或套筒，这样，至少能够部分填充该中间空间。

对于现有技术中已知的联接元件的所有这些构造，起动装置都需要额外的部件或部件元件，从而导致额外的费用。

根据本发明所说明的优选实施方式的起动装置，包括由线材卷绕成的三维弹簧的联接件以如下的方式设置：联接件的面对缆线盘或缆线筒的第一绕圈具有比随后的一个绕圈的截面积小的截面积。这延长了弹簧的寿命。结果，变形被最小化，即，弹簧的容易受损的区域不被施加负荷。

这里的截面积是指被绕圈包围的面积。

利用根据本发明的起动装置的构造，在弹簧被施加负荷的情况下，可以使从某一负荷强度起所述弹簧首先抵靠起动器壳体的支承销。

通过这种构造，由于较小的第一弹簧绕圈抵靠壳体的支承销，所以可以防止在过载期间通常发生在该部位的弹簧的破损。

因此，通过根据本发明的联接件的这种变型构造，无需其它部件的变型就可以防止联接元件的过载。

根据本发明的优选构造，弹簧的截面积大致从面对缆线盘或缆线筒的第二绕圈起向面对驱动器连接件的端部减小。

利用这种类型的联接件的构造，联接件的锥形形状遵循壳体的通风元件的冷却空气流的流入。

利用根据本发明的构造，因为改进了冷却空气到配置于起动器之后的风扇的流入从而能够实现到磁轮(magnet wheel)的有利流动，因此，实现了配置在起动器下游的内燃机的冷却的明显改进。

使用截面积大致从第二绕圈朝向另一个端部减小的由线材卷绕成的弹簧的另一个优点是：起动器中所需的空间也小。

根据本发明，弹簧不是必须被设计成圆形，从而作为截头圆锥形状。相反地，诸如截头棱锥、截顶四面体等具有逐渐变细的截面的所有可能的卷绕形状都是可以构思的。截面为椭圆形的截头圆锥形状或者截面为多边形的截头棱锥形状也是可以构思的。

根据优选实施方式，卷绕弹簧是逐渐变细的螺旋弹簧。这种螺旋弹簧在市场上很容易买到并且成本很低。

如果弹簧的基部区域和顶部区域的直径比或长度比为0.9以下，优选在0.70至0.8的范围，特别优选为大约0.75，则可以获得弹簧的特别良好的改进特性。

优选弹簧的线材直径在2.5mm至3mm的范围，根据另一优选实施方式，弹簧的线材直径为大约2.8mm。

市场上可以买到的弹簧钢可以用作上述弹簧的材料。然而，也可以构思使用铜锡合金。另外，所述材料也可以具有涂层。

附图说明

下面借助附图更详细地说明本发明的典型实施方式。这里，示出了：

图1是根据现有技术的起动装置的分解示意图；

图2是根据现有技术的起动装置的示意图；

图3是根据优选实施方式的起动装置的示意图；

图4是根据本发明的优选实施方式的联接元件的三个不同的视图。

附图标记说明

100/100’ 起动装置

10/10’ 壳体

11’ 通风槽

12 钩部

14’ 支承销

15/15’ 弹簧套

16/16’ 起动器弹簧

17/17’ 缆线盘或缆线筒

18 节室(knot chamber)

20’ 缆线盘或缆线筒的安装空间

25’ 爪驱动器连接件

26/26’ 螺旋弹簧

28’ 紧固螺钉

具体实施方式

在现有技术和所示出的实施方式的图中，用相同的附图标记表示对应的元件，但现有技术的附图标记具有撇号。

图1和图2示出了现有技术中已知的起动装置100’。与图3所示的起动装置100一样，该起动装置100’旨在手动起动例如属于动力链锯(power chain saw)的内燃机。缆线操作的起动装置100/100’被容纳在壳体10/10’中，根据现有技术的说明，壳体10’(图1和图2)也是设置有通风槽11’的发动机壳体的可拆卸盖。支承销14’从壳体10/10’的内壁露出(仅图1和图2中可见)，该支承销14’被同样地基本固定于壳体的弹簧套15’包围，在该弹簧套15’的边缘固定(clamp)涡卷(coil-shaped)起动器弹簧16’的一端。该起动器弹簧16’用作缆线盘或缆线筒17/17’用的复位弹簧。

起动缆线或牵引缆线(未示出)被卷绕在缆线盘或缆线筒17/17’上作为力传递部件，起动缆线或牵引缆线的自由端被引出到壳体10/10’外并且被固定于手柄。通过借助手柄牵引起动缆线或牵引缆线，使缆线盘或缆线筒17/17’绕支承销14’运动从而展开起动缆线或牵引缆线。缆线盘或缆线筒17/17’包括包围支承销14’的圆形安装空间20/20’，在该圆形安装空间内配置有与爪驱动器连接件25’接合的螺旋弹簧26/26’。

根据现有技术的示出，螺旋弹簧26/26’的外端部、即面对缆线盘或缆线筒17/17’的端部被钩到槽27’中，该槽27’被设置在缆线盘或缆线筒17’的环状肩部中。该肩部以肩部的内壁与螺旋弹簧26’的外侧绕圈接触的方式包围螺旋弹簧26’。螺旋弹簧26’的面对爪驱动器连接件25’的端部被安装于爪驱动器连接件25’。

在起动装置100的安装后的状态下，固定于壳体的支承销14’贯穿缆线盘或缆线筒17/17’的面壁(face wall)的中心孔，使得该中心孔形成支承销14’用的衬套状安装部。头部被紧固到爪驱动器连接件25、25’的紧固螺钉28被拧入支承销14’的轴向内螺纹中。

当通过牵引起动缆线或牵引缆线使根据现有技术的实施方式的缆线盘或缆线筒17’转动时，缆线盘或缆线筒17’经由螺旋弹簧26’驱动爪驱动器连接件25’。借助于该爪驱动器连接件25’，缆线盘或缆线筒17’的转动运动以及由此产生的转矩能够被传递至将被驱动的发动机轴。

如根据现有技术的图1所示，螺旋弹簧26’构成筒状螺旋弹簧并且相应地如此构造爪驱动器连接件25’。

与根据现有技术的图1和图2所示的实施方式不同，根据示出本发明的优选实施方式的图3中的螺旋弹簧26以如下方式结合于缆线盘或缆线筒17：例如牵引缆线的端部穿过缆线盘或缆线筒17的孔到达节室18中的螺旋弹簧26并且在螺旋弹簧26的钩部12被紧固到螺旋弹簧26。在非常简单的实施方式中，这可以通过例如如下的方式来实现：在牵引缆线中打个结，而与该端部连接的钩部12被有利地实现为眼状。

另外，根据图3和图4所示的实施方式，螺旋弹簧被以如下的方式构造：面对缆线盘或缆线筒17的第一绕圈13具有比随后的一个绕圈的截面积小的截面积。截面积较小的该弹簧绕圈13在负荷的作用下首先抵靠突出到弹簧26中的销，因此，即使在产生破损的的情况下，截面积较小的该弹簧绕圈13也能防止主要产生在该部位的破损。

从第二绕圈开始，弹簧26被构造成基部区域面对缆线盘或缆线筒17而顶部区域面对爪驱动器连接件25的截头圆锥形状。

因为截锥螺旋弹簧26遵循流入的冷却空气流从而积极地引导冷却空气流，从而改进了冷却空气经由起动装置100到配置于起动装置之后的空气引导件的流入，因此，如此构造的螺旋弹簧26显著地改进了内燃机的通风性能。

Claims

1.一种用于至少一个内燃机的起动装置(100)，更优选是用于至少一个两冲程或四冲程发动机的缆线操作的起动装置，所述起动装置具有可转动地安装于壳体(10)的至少一个缆线盘或缆线筒(17)，为了产生发动机轴用的驱动转矩，所述缆线盘或缆线筒(17)能够借助于至少一个起动手柄或牵引手柄、经由至少一个力传递部件更优选经由起动缆线或牵引缆线而转动，并且所述缆线盘或缆线筒(17)经由至少一个弹性联接件(26)而与至少一个驱动器连接件更优选与至少一个爪驱动器连接，借助于所述驱动器连接件能够将所述驱动转矩传递到所述发动机轴，所述联接件(26)具有两个端部，其中一个端部与所述驱动器连接件接合，所述起动装置的特征在于，所述联接件(26)的另一个端部与所述缆线盘或缆线筒(17)和所述力传递部件接合。

2.根据权利要求1所述的起动装置(100)，其特征在于，所述力传递部件由所述缆线盘或缆线筒(17)引导，并且被铰接于所述联接件(26)。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的起动装置(100)，其特征在于，所述联接件(26)包括由线材卷绕成的三维弹簧，该弹簧的面对所述缆线盘或缆线筒(17)的第一绕圈具有比随后的一个绕圈的截面积小的截面积。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的起动装置(100)，其特征在于，所述弹簧(26)的截面积大致从面对所述缆线盘或缆线筒(17)的第二绕圈朝向面对所述驱动器连接件的端部减小。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的起动装置(100)，其特征在于，所述卷绕弹簧(26)从面对所述缆线盘或缆线筒(17)的所述第二绕圈起具有截面为圆形和/或椭圆形的截头圆锥形状或者截面为四边形或多边形的截头棱锥形状。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的起动装置(100)，其特征在于，所述卷绕弹簧(26)从面对所述缆线盘或缆线筒(17)的所述第二绕圈起为逐渐变细的螺旋弹簧。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的起动装置(100)，其特征在于，所述卷绕弹簧(26)的基部区域和顶部区域的直径比或长度比为0.9以下。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的起动装置(100)，其特征在于，所述卷绕弹簧(26)的基部区域和顶部区域的直径比或长度比在0.70至0.8的范围，优选为大约0.75。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的起动装置(100)，其特征在于，所述弹簧的线材直径在2.5mm至3mm的范围，优选为大约2.8mm。