CN1170055C - 手提式四冲程发动机 - Google Patents

Abstract

在手提式的OHV发动机中，把油箱设置成连接到沿着曲轴箱和气缸体长度方向的一个侧壁上；油箱容纳了一个油雾产生装置和阀门操纵机构的转动运动区，利用曲轴室的压力脉动和单向阀，把油箱中产生的油雾从曲轴室供应到气缸盖中容纳阀门操纵机构往复运动区的阀门操纵室中，并回到油箱。因此能够可靠地润滑曲轴室内部和阀门操纵机构而不管手提式OHV发动机的工作位置如何，同时降低了发动机的总高度。

Description

手提式四冲程发动机

技术领域

本发明涉及了一种手提式四冲程发动机，它主要用于如修剪器之类的可移动工作设备的动力源。更详细地说，它涉及了通常所说的OHV发动机的改进，该发动机包括一个发动机主体，发动机主体包括一个具有曲轴室的曲轴箱、一个具有气缸孔径的气缸体、以及一个具有进气口和排气口的气缸盖；一个支承在曲轴箱中并容纳在曲轴室内的曲轴；一个配装在气缸孔径内并与曲轴连接的活塞；用于打开和关闭进气口和排气口的进气阀和排气阀，进气阀和排气阀装在气缸盖中；以及一个阀门操纵机构，它在操作上与曲轴的转动结合，从而打开和关闭进气阀和排气阀。

背景技术

作为这种已知的OHV发动机，例如日本专利申请的拟公开号10-288019公开了一种发动机，其中在曲轴箱下部设有一个贮油器，由于曲轴转动而散布了贮油器中贮存的油，由此产生油雾，并用油雾润滑了发动机内部。

一般说，由于存在进气阀和排气阀以及开闭它们的阀门操纵系统，在气缸盖中具有进气和排气阀的OHV发动机倾向于大的总高度。但是，如在上述常规发动机中，一个贮油器设置在曲轴箱下部，进一步增加了总高度，因而难以使发动机小型化。

根据上述情况完成了本发明。本发明的目的是可靠地润滑曲轴室内部和阀门操纵机构而不管发动机的工作位置如何，同时降低发动机的高度使它小型化。

发明内容

按照本发明的第一方面特征，为了达到上述目的，这里提出一种手提式四冲程发动机，该发动机包括：一个发动机主体，发动机主体包括一个具有曲轴室的曲轴箱、一个具有气缸孔径的气缸体、以及一个具有进气口和排气口的气缸盖；一个支承在曲轴箱中并容纳在曲轴室内的曲轴；一个配装在气缸孔径内并与曲轴连接的活塞；用于开闭进气口和排气口的进气阀和排气阀，进气阀和排气阀装在气缸盖中；以及一个阀门操纵机构，它在操作上与曲轴的转动结合，从而打开和关闭进气阀和排气阀，其中，一个贮存油的油箱被设置成连接到沿着曲轴箱和气缸体长度方向的一个侧壁上；油箱容纳了用于从贮存油产生油雾的油雾发生装置以及阀门操纵机构的转动运动区；油箱和曲轴室在油箱贮存油之上相互连通；曲轴室和阀门操纵室形成在气缸盖中，从而容纳了阀门操纵机构的往复运动区，曲轴室和阀门操纵室通过一个供油通道相互连通；通过一个回油通道，阀门操纵室和油箱在油箱贮存的油之上相互连通；以及在供油通道中设有一个转移装置，它仅把曲轴室中产生的压力脉动的正压部分送到阀门操纵室。上述转移装置相应于在以下本发明实施例中的单向阀51。

按照上述第一特征，由于一个油箱被设置成连接到沿着曲轴箱和气缸体长度方向的一个侧壁上，因而不需要在曲轴箱下部提供贮油器，从而可以降低发动机的总高度，发动机可做到小型化。

另外，由于油雾产生装置产生的油雾充满了油箱，因此可特别好地用油雾来润滑设在油箱内的阀门操纵机构的转动区。

还有，由于把油箱内的油雾供应到曲轴室和阀门操纵室，并利用曲轴室的压力脉动回到油箱，因此可以润滑曲轴室内部和阀门操纵机构的往复运动区而不管发动机的工作位置如何，不需要采用特殊的油泵来循环油雾，因此简化了结构。

按照本发明的第二方面特征，除了上述的特征外，这里提出了一种手提式四冲程发动机，其中，由散布油箱内贮存油的阀门操纵机构的转动运动区运动来产生油雾。

按照上述第二特征，由于阀门操纵室的转动区起到成为油雾产生装置一部分的作用，可用简单的方式得到油雾产生装置。

附图说明

根据以下参照附图详细描述的优选实施例的说明，本发明的上述目的、其它目的、特征和优点将会很明显。

图1到4说明了本发明的第一个实施例。

图1是一个透视图，表示了在实际应用中本发明手提式四冲程发动机的一个实施例。

图2是上述四冲程发动机的垂直正剖视图。

图3是图2中3-3线上的剖视图。

图4是图2中4-4线上的剖视图。

图5是相应于图4的剖视图，说明了本发明的第二个实施例。

图6是相应于图4的剖视图，说明了本发明的第三个实施例。

具体实施方式

首先说明图1到4所示的本发明第一个实施例。

如图1所示，本发明应用的手提式四冲程发动机E适用于作为有动力修剪器T之类的驱动部分的动力源。由于有动力修剪器T以这样的方式使用：其中切割器C根据各工作状态被定位在各种方向上，因此发动机E还在很大范围内倾斜或造成颠倒，工作位置是不稳定的。

如图2和3所示，上述手提式四冲程发动机E的发动机主体1包括了一个具有曲轴室6a的曲轴箱6、一个具有气缸孔径7a的气缸体7，以及一个具有燃烧室8a的气缸盖8，大量的散热片11形成在气缸体7和气缸盖8的外周边上。

容纳在曲轴室6a内的曲轴12通过滚珠轴承14和14′转动地支承在曲轴箱6的左右侧壁中，并且还通过连杆16与配装在气缸孔径7a中的活塞15连接。一个油封17装在曲轴箱6的左侧壁中而靠在轴承14之外，一个具有大量冷却叶片26a的飞轮26装在曲轴12的左侧端，曲轴12通过油封17并从曲轴箱6突出，飞轮26也可起到一个冷却风扇的作用，以及一个反弹式的起动器64位于飞轮26之外。

一个油箱13被设置成连接到沿着曲轴箱6和气缸体7长度方向的右侧壁上。一个燃料箱5被设置成在油箱13的一侧，并在以下将描述的气化器2和空气净化器4之下。

油箱13包括一个内半箱13a和一个外半箱13b，内半箱13a整体地设在曲轴箱6和气缸体7上，外半箱13b螺接到内半箱13a上。曲轴12的右端通过油箱13并突出在其之外。与曲轴12外圆周紧密接触的油封17′配装在外半箱13b中。

一个传动板27固定在从油箱13突出的曲轴12右端上，许多离心滑块28(图中表示了其中一个)以可摇摆的方式转动地支承在传动板27上。这些离心滑块28，以及连接到驱动轴29上用于驱动上述切割器C的离合器筒30，一起形成了一个离心离合器31，当曲轴12的转动速率超过预定值时，由于滑块的离心力作用，把离心滑块28压在离合器筒30的内周边上，从而把曲轴12的输出扭矩传递到驱动轴29。

一个发动机盖65固定到发动机主体1上来盖住它，一个反弹式起动器64支承在盖65上，以及环绕着反弹式起动器64在发动机盖65中设置了一个空气入口66，使它面对着飞轮26的冷却叶片26a。

通向燃烧室8a的一个进气口9i和一个排气口9e形成在气缸盖8中，在气缸盖8上还设有一个进气阀18i和一个排气阀18e以及一个火花塞63，进气阀18i和排气阀18e打开和关闭进气口9i和排气口9e，以及火花塞63的电极伸入燃烧室8a。

一个上面被气缸盖罩10阻挡的摇杆室19a设在气缸盖8中，一个推杆室19b从摇杆室19a一侧向下延伸到油箱13的顶部，它形成在气缸体7的一个侧壁中，摇杆室19a和推杆室19b一起形成了阀门操纵室19。用于关闭和打开进气和排气阀18i和18e的阀门操纵机构25设置成通过阀门操纵室19和油箱13。

也就是说，阀门操纵机构25包括一个容纳在油箱13内的转动运动区25a和一个容纳在阀门操纵室19内的往复运动区25b。转动运动区25a包括一个固定到曲轴12上的驱动齿轮32、一个转动地支承在支承轴33上并与驱动齿轮32啮合的凸轮轴齿轮36，支承轴33的两端支承在油箱13中，以及与凸轮轴齿轮36形成整体的进气凸轮21i和排气凸轮21e，驱动齿轮32以减速比1/2驱动着凸轮轴齿轮36。驱动齿轮32和凸轮轴齿轮36位于曲轴12之上并靠近油箱13的外壁。

往复运动区25b包括了分别迫使进气阀18i和排气阀18e处于关闭方向的阀门弹簧20i和20e，以可摇摆方式支承在气缸盖8中的摇摆臂22i和22e，每个摇摆臂22i和22e的一端与进气阀18i和排气阀18e的相应上端接触，以及推杆23i和23e(参见图4)，每个推杆23i和23e的上端与相应摇摆臂22i和22e的另一端接触。摇摆臂22i和22e容纳在摇摆室19a中，推杆23i和23e容纳在推杆室19b中。挺杆24i和24e接纳每个推杆23i和23e的下端，并分别与进气和排气凸轮21i和21e配合，挺杆24i和24e以可滑动方式配装在导向孔43和43中，导向孔在推杆室19b和油箱13之间的隔壁42中。

因此发动机E构成一种OHV型式。

当曲轴12通过驱动齿轮32和凸轮轴齿轮36转动进气和排气凸轮21i和21e时，这些凸轮21i和21e与阀门弹簧20i和20e一起工作，容许相应的推杆23i和23e交替地上升和下降，从而使摇摆臂22i和22e摇摆，因此进气阀18i和排气阀18e以适当的计时交替地打开和关闭。

如图3所示，进气口9i按此顺序与汽化器2和空气净化器4连接，排气口9e与排气消音器3连接。汽化器2和排气消音器3沿着垂直于曲轴12和气缸孔径7a轴线的方向设置。

参照图2和4对发动机E的润滑系统说明如下。

环绕着曲轴12并靠在其下面的两个支承轴34和35的一端支承在油箱13中，与上述驱动齿轮32啮合的带齿甩油环37和38转动地支承在支承轴34和35上。这些带齿甩油环37和38的位置以与凸轮轴齿轮36相同的方式靠近油箱13的外壁，靠近油箱13内壁的叶片式甩油环39和40通过轴套与相应的带齿甩油环37和38整体连接。

如图4所示，上述凸轮轴齿轮36和两个带齿甩油环37和38被定位成以相等的间隔环绕着曲轴12。油箱13的周边壁做成圆形来包围这些齿轮36到38，预定量的润滑油O贮存在油箱13内，不管发动机E的工作位置如何，环绕驱动齿轮32的凸轮轴齿轮36、带齿甩油环37和38以及叶片式甩油环39和40中至少有一个被部分地浸在贮存油O中，它的转动散布了贮存油O，从而产生油雾。因此凸轮轴齿轮36也起到了绕驱动齿轮32的甩油环一部分的作用。

在油箱13中产生的油雾采取的通路包括：设在曲轴12上并在油箱13和曲轴室6a之间提供连通的油入口45，设在曲轴箱6底部的阀门孔47，形成在曲轴箱6下部并通过上述阀门孔47与曲轴室6a连通的阀门室48，从阀门室48的一侧上升并通过发动机主体1、摇摆室19a和推杆室19b的侧壁延伸到摇摆室19a的供油通道49，以及从推杆室19b通过油箱13外壁延伸到油箱13的回油通道50。油箱13内上述油入口45和回油通道50的开口端45a和50a被定位成不管发动机E的工作位置如何，它们总是在贮存油O的液面之上。

上述阀门室48包括为簧片阀形式的单向阀51，用于阻挡和开启阀孔47，伴随着活塞15的下降和上升，当曲轴室6a压力为正时，单向阀51打开而开启了阀孔47，当曲轴室压力为负时，单向阀51关闭而阻挡了阀孔47。

在图3和4中，形成回油通道50中间部分的扁平形第一通气室53a形成在阀门操纵室19和油箱13之间的隔壁42中，通过连接通道54把第一通气室53a连接到第二通气室53b，第二通气室53b形成在上述气缸盖罩10中。第二通气室53b在一侧通过第一孔55a和通气管56与上述空气净化器4连通，在另一侧通过许多第二孔55b与摇摆室19a连通，第二孔55b以不同的位置打开并沿着相互不同的方向。

该实施例的动作说明如下。

当发动机E工作期间驱动齿轮32与曲轴12一起转动时，如上述操纵阀门操纵机构25，同时，均由三个支承轴33、34和35来支承的凸轮轴齿轮36、带齿甩油环37和38以及叶片式甩油环39和40同时转动。由于至少凸轮轴齿轮36、带齿甩油环37和38以及叶片式甩油环39和40中一个散布着贮存油O，由此产生油雾而不管发动机E的工作位置如何，油箱13始终被油雾充满。由于阀门操纵机构25的转动运动区25a设在这个油箱13中，可用上述油雾非常好地润滑转动运动区25a。

伴随着活塞15的上升和下降，曲轴室6a中交替地产生负压和正压，从而产生压力脉动；当产生负压时，单向阀51关闭，阻挡了阀孔47，通过曲轴12的油入口45把油箱13内的油雾吸入曲轴室6a，因此润滑了曲轴12和活塞15。在此阶段，由于油雾被吸入曲轴室6a，油箱13的内压降低。

当产生正压时，由于单向阀51打开，从而开启了阀孔47，曲轴室6a内的油雾与曲轴室6a内产生的渗漏气体一起通过阀孔47、阀门室48和供油通道49而排入摇摆室19a，从而油雾散布在整个阀门操纵室19中，因此可润滑阀门操纵机构25的往复运动区25b。然后油雾被液化。

在阀门操纵室19内液化的油从回油通道50的上游区与渗漏气体一起被传送到第一通气室53a，它们在第一通气室53a中分离成气体和液体，通过回油通道50的下游区，油的部分回到处于较低压力的油箱13中，渗漏气体在连接通道54中上升而进入第二通气室53b，并通过第一孔55a和通气管56排入空气净化器4。

在进入第二通气室53b的渗漏气体含有油的情形下，油在第二通气室53b中与渗漏气体分离，并通过连接通道54向下流动，或者通过第二孔55b进入阀门操纵室19。

由于第二通气室53b通过第一孔55a与通气管56连接，第一孔55a可以尽可能减少从第二通气室53b到通气管56的油箱13负压造成的泄漏，因此油箱13可始终保持发动机E工作期间由曲轴室6a压力脉动提供的内部负压。

因此油雾可利用曲轴室6a的压力脉动作循环，从油箱13到曲轴室6a，阀门操纵室19，并回到油箱13，可润滑发动机E内部而不管发动机E的工作位置如何，并且不需要采用特殊的油泵。特别是，由于阀门操纵机构25中需要高度润滑的转动运动区25a被油箱13中产生的大量油雾所润滑，因此可按需要很好地润滑转动运动区25a。

由于把油箱13设置成与沿着曲轴箱6和气缸体7长度方向的一个侧壁连接，因此不需要在曲轴箱6下部提供一个贮油器，可降低发动机E的总高度，并可减少发动机的尺寸。

参照图5和6对本发明的第二和第三个实施例说明如下。

第二和第三个实施例与第一实施例的区别在于：环绕驱动齿轮32的带齿甩油环37和38的布局，油箱13周边壁的形状，以及燃料箱5的形状和布局。

也就是说，在图5所示的第二实施例中，两个带齿甩油环37和38分别紧接在驱动齿轮32的旁边和下面，油箱13周边壁一般做成D形，绕着甩油环37和38以及紧接在驱动齿轮32之上的凸轮轴齿轮36。由于在油箱13的垂直壁13w外面形成了比较大的空间，在这个空间中可以放置大容量的燃料箱5。

在图6所示的第三个实施例中，两个带齿甩油环37和38放在驱动齿轮32的两侧，使得靠近在两个甩油环37和38之上的凸轮轴齿轮36，油箱13周边壁作成倒圆角的三角形，绕着凸轮轴齿轮36以及甩油环37和38。这样形成的油箱13具有一个浅底，由于在油箱13下面有一个平的空间，可从一侧把大容量的L形燃料箱5设置到油箱13的底部。

图5和6中相应于第一实施例的部件用相同的编号表示，并且不再作说明。

从上述第一个到第三个实施例可以很清楚，选择绕驱动齿轮32放置的支承轴33、34和35的位置，也就是说，选择凸轮轴齿轮36以及甩油环37和38的位置，可以自由地改变环绕着它们的油箱13周边壁形状，增加了与油箱13邻接设备布局的自由度。

另外，由于凸轮轴齿轮36以及甩油环37和38在靠近油箱13周边壁状态下同时被驱动齿轮32所驱动，至少由凸轮轴齿轮36以及甩油环37和38中的一个来散布贮存油O而不管发动机E的工作位置如何，因而始终可靠地产生油雾。

由于凸轮轴齿轮36可起到绕驱动齿轮32设置的甩油环一部分的作用，因此可减少专用的甩油环数目，从而简化了结构。

本发明不限于上述实施例，可以按不偏离本发明精神和范围的不同方式作修改。例如，可提供一个球形旋转阀来替代单向阀51，它在操作上与曲轴12结合，并操纵成当活塞15降低时开启供油通道49，以及当活塞15上升时阻挡供油通道49。

Claims (2)

1.一种手提式四冲程发动机，包括：

一个发动机主体，发动机主体包括一个具有曲轴室的曲轴箱、一个具有气缸孔径的气缸体、以及一个具有进气口和排气口的气缸盖；

一个支承在曲轴箱中并容纳在曲轴室内的曲轴；

一个配装在气缸孔径内并与曲轴连接的活塞；

用于开闭进气口和排气口的进气阀和排气阀，进气阀和排气阀装在气缸盖中；以及

一个阀门操纵机构，它在操作上与曲轴的转动结合，从而打开和关闭进气阀和排气阀，其中，

一个贮存油的油箱被设置成连接到沿着曲轴箱和气缸体长度方向的一个侧壁上；

油箱容纳了用于从贮存的油产生油雾的油雾发生装置以及阀门操纵机构的转动运动区；

油箱和曲轴室在油箱内贮存的油之上相互连通；

曲轴室和阀门操纵室形成在气缸盖中，从而容纳了阀门操纵机构的往复运动区，曲轴室和阀门操纵室通过一个供油通道相互连通；

通过一个回油通道，阀门操纵室和油箱在油箱内贮存的油之上相互连通；以及

在供油通道中设有一个转移装置，它仅把曲轴室中产生的压力脉动的正压部分送到阀门操纵室。

2.按照权利要求1的一种手提式四冲程发动机，其中，由阀门操纵机构的转动运动区的运动来散布贮存在油箱内的油，由此产生油雾。

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