CN1328491C - 发动机驱动装置 - Google Patents

Abstract

在发动机驱动装置中，一发动机和一发电机彼此形成一整体并由一罩体和一风扇罩覆盖，从而形成发电单元。将发动机顶盖安装成从罩体上表面伸出，且顶盖弹性地支承在壳体的提携用手柄上，一橡胶垫片位于其间。当提起提携用手柄时，发电单元的重量直接由提携用手柄支承，而不会作用到壳体上。因此，不需要专门增强壳体，因此能减小重量，且增加壳体的形状、材料等的设计自由度。因此，当通过提携用手柄运送发动机驱动装置时，发动机和工作装置的重量能够被可靠支承。

Description

发动机驱动装置

本申请是申请日为2000年7月12日，申请号为00120482.3且发明名称为“发动机驱动装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种便携式发动机驱动装置，该装置包括一发动机和由发动机驱动的工作装置，该发动机和该工作装置置于有提携用手柄的隔音壳体。

背景技术

已知的便携式发动机驱动装置包括发动机和工作装置，该发动机和工作装置都位于由合成树脂制成的壳体内，并设计成这样，即，能够通过抓住壳体上部的提携用手柄而搬运它。当通过抓住提携用手柄而将发动机驱动装置提起时，作为重部件的发动机和工作装置的重量都作用到壳体的底部。因此，需要使壳体有足够的刚度，以防止壳体变形。不过，如果试图加强壳体自身的刚性，则壳体的重量也会增加，从而不仅导致整个发动机驱动装置的重量增加，而且在一定程度上限制了壳体的形状和材料的设计选择。

因此，日本专利公开No.1-21399公开了一种发动机驱动装置，它设计成这样，即，一对前部和后部环形框架件分别在它们的上部和下部通过提携用手柄以及底盖而相互连接，从而形成牢固的框架，发动机和工作装置支承在该框架上，从而防止载荷作用到盖住框架的盖子上。

不过，上述已知装置遇到了以下问题：为了支承发动机和工作装置的重量，框架的前后框架件、提携用手柄和底盖都必须有足够的刚度。因此，很难充分地减小它们的重量，且框架的形状和材料也受到限制，导致了设计的自由度降低。

发明内容

因此，本发明的一个目的是保证在用提携用手柄运送发动机驱动装置时能够可靠地支承发动机和工作装置的重量，且减小发动机驱动装置的壳体的重量，并增加设计的自由度。

为了达到上述目的，根据本发明的第一方面和特征，提供了一种发动机驱动装置，包括一个壳体、一个发动机和一个工作装置，该壳体在其上部有一提携用手柄，该发动机上装有用于引导冷却空气的罩体，该工作装置整体地连接到所述发动机上并由所述发动机驱动，所述发动机和所述工作装置置于所述壳体内，其中，所述发动机包括一穿过在所述的罩体上部所确定的开口而伸出的顶盖，该顶盖整体地设置有一支架，所述的支架安装在所述的提携用手柄上，且在所述的支架和所述的提携用手柄之间设置减振件。

上述布置方式中，所述的发动机顶盖安装在壳体的提携用手柄上。因此，当提起提携用手柄时，发动机和工作装置的重量直接支承在提携用手柄上，而不是作用在壳体上。因此，不需要专门增强壳体，从而不仅减小了发动机驱动装置的重量，还增加了诸如壳体的形状、材料之类的设计自由度。而且，由于整体地设置在所述顶盖上的支架安装在提携用手柄上，减振件置于其间，因此能减小传递到提携用手柄上的振动。

根据本发明的第二方面和特征，提供了一种发动机驱动装置，其中，与罩体共同确定了一气流通道的空气导流板成一体地设置于顶盖上。该空气导流板具有在其中确定的火花塞装拆孔，用于装拆该发动机的火花塞。

上述布置方式中，与罩体共同确定了气流通道的空气导流板成一体地形成于顶盖上，因此，能够使冷却空气在罩体内平稳流动。而且，在空气导流板上限定有火花塞装拆孔，因此，火花塞的装拆工作能够很容易的进行，且罩体仍保持安装状态。

根据本发明的第三方面和特征，提供了一种发动机驱动装置，其中，顶盖这样布置，即，能够从罩体的外部装拆该顶盖，而罩体仍安装在发动机上。

上述布置方式中，能够从罩体的外部装拆顶盖，同时罩体仍安装在发动机上，因此，顶盖内的阀操作机构等的维修能够很容易地进行。

根据本发明的第四方面和特征，提供了一种发动机驱动装置，其中，工作装置是一发电机，通过装于发电机上的冷却风扇而引入壳体内的冷却空气冷却了发电机、发动机和消音器，然后排出到壳体外部。

上述布置方式中，当发电机由发动机驱动时，装于发电机上的冷却风扇旋转，从而使引入到壳体内的冷却空气冷却该发电机、发动机和消音器，然后排出到壳体外部。因此，壳体内的通风和发电机、发动机及消音器的冷却能够通过单个冷动风扇而进行，其中发电机是一个产生热量的部件。而且，发动机由罩体和壳体双重覆盖，因此，能够有效减小由发动机发出的噪音和气流声音。

附图说明

通过下面结合附图对优选实施例的说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加明显。

图1至图13表示了本发明的一个实施例，其中：

图1是机动发电机的整体布置的侧视图。

图2是沿图1中线2-2的视图。

图3是沿图2中线3-3的剖视图。

图4是沿图2中线4-4的剖视图。

图5是沿图3中线5-5的剖视图。

图6是沿图3中箭头6所示方向的视图。

图7是沿图5中线7-7的视图。

图8是沿图3中线8-8的剖视图。

图9是沿图3中箭头9所示方向的视图。

图10是由图3中标号10所示的区域的放大图。

图11是沿图10中线11-11的剖视图。

图12是由图5中标号12所示区域的放大图。

图13是机动发电机的分解透视图。

具体实施方式

下面将通过实施例并参考附图对本发明进行说明。

图1至图13表示本发明的一个实施例。

如图1至4和图13所示，一个由合成树脂制成的壳体11形成一机动发电机的外部轮廓，该机动发电机用于通过由一发动机E驱动一发电机G来发电，该壳体11包括左侧盖12、右侧盖13、前盖14、后盖15和底盖16。用于搬运机动发电机的提携用手柄17位于左右侧盖12、13的上部并与它们成一整体，加强肋17₁成格状地形成于提携用手柄17内(见图3和图4)。在左侧盖12上形成有一个火花塞更换盖12₁，在左侧盖12内确定有槽形的冷却空气引入口12₃。在右侧盖13上形成有维修盖13₁。前盖14设有一操作面板18、一控制单元19以及一转换器20，控制单元19装在操作面板18的后部，以控制发动机E和发电机G的工作，转换器20装在控制单元19的后面，以控制发电机G的输出频率。后盖15设有一个用于排放发动机E中的废气的废气排出口15₁以及一个用于从壳体11中排出冷却空气的冷却空气排出口15₂。底盖16设有四个由橡胶制成的支承腿21，该支承腿21在放置机动发电机时将支承在地面或者地板表面上。

形成机动发电机的控制系统的操作面板8、控制单元19和转换器20集中布置在前盖14上。因此，不仅能缩短配线的长度，而且仅通过取下前盖14就能集中进行控制系统的维修。

在壳体11的前部设有左加强框架26和右加强框架27，左右加强框架都由FRP制成，并成倒L形。左加强框架26在其下端通过螺栓28固定在底盖16的左侧，并沿左侧盖12的内表面向上和由侧面向内隆起，并且具有一个在其上端形成的向上折叠的安装部分26₁。右加强框架27在其下端通过螺栓29固定在底盖16的右侧，并沿右侧盖13的内表面向上和由侧面向内隆起，并且在其上端形成有向上折叠的安装部分27₁。左右框架26、27大体上形成门形。叠置的安装部分26₁和27₁共同通过拧上一个插入其中的螺栓30a而固定，将该螺栓30a从左侧盖12的侧面装入右侧盖13的埋置螺母30b中，这样，安装部分26₁和27₁在提携用手柄17的前面夹在左右侧盖12、13之间(见图8)。

由橡胶制成的密封件31装在左右侧盖12和13的上表面与前盖14连接在一起的位置处。燃料箱32布置在转换器20的上方，并具有由帽33关闭的供油口32₁，该帽33安装成可拆卸的，并穿过密封件31上的开口31₁向上延伸。通过将位于燃料箱32左右侧面上的突起32₂和32₃宽松地装到左右加强框架26和27内的燃料箱支承部分26₂和27₂内而使燃料箱32定位，因此燃料箱不会摆动。由橡胶制成的下减振件34装在转换器20的上表面上并对着燃料箱32的下表面，在下减振件34和燃料箱32下表面之间有小的间隙。当装有燃料的燃料箱32由于燃料的重量而膨胀并向下变形时，燃料箱32的下表面抵住下减振件34的上表面，从而将燃料箱32的重量支承在转换器20上。

这样，燃料箱32以这种方式被支承，即，从左面和右面将其夹在左右侧盖12和13之间。因此，只需要将左右侧盖12、13彼此分开就可以将燃料箱32拆下，而不需要进行例如拆卸螺栓这样的操作。而且，因为燃料箱32被左右加强框架26和27包围，因此能够防止燃料箱32受到从外部作用于其上的冲击。该左右加强框架26和27没有覆盖整个机动发电机，因此不会显著增加重量。

电控燃料泵35装在右加强框架27的上部的上表面上，以便将燃料箱32中的燃料供给发动机E，燃料阀36和发动机开关42装在右加强框架27下部的外侧，用于切断发动机E的燃料供给。用于打开和关闭燃料阀36的控制把手36₁穿过右侧盖13并露到外面。这样，利用右加强框架27来支承燃料泵35和燃料阀36，因此不需要专门的支承件，从而减少了零件数。而且，将构成燃料供给系统的燃料箱32、燃料泵35、燃料阀36等元件集中支承在左右加强框架26和27上，而不是支承在左右侧框架12和13上。因此，为了燃料供给系统的维修，可容易地将该左右侧框架12和13拆下。

图4中，参考标号37是用于将燃料从燃料箱32供给到燃料阀36的燃料管，38是用于将燃料从燃料阀36供给到燃料泵35的燃料管，39是用于将燃料从燃料泵35供给到化油器41的燃料管，40是用于将发动机E的曲柄箱的内部压力脉冲传递给燃料泵35内的膜片(未示出)以驱动该燃料泵35的管道。

下面将参考图5至图13介绍一种发电单元46，该发电单元46包括相互连接成整体的发动机E和发电机G。

如图7所示，四冲程的单缸发动机E包括一个具有沿纵向分布的轴线的曲柄轴47，还包括曲柄箱48、气缸体(cylinder block)49、气缸盖(cylinder head)50和顶盖51，曲柄箱48沿分界线48₁分成前后两部分，该分界线相对于曲柄轴47的轴线倾斜45°角。曲柄箱48的前部、气缸体49和气缸盖50彼此成一整体。顶盖51通过四个螺栓53而可拆卸地连接到气缸盖50上。

外转子式发电机G以悬臂方式安装在从曲柄箱48向前伸出的曲柄轴47的轴向末端，它包括静子和转子，该静子具有安装于曲柄箱48前表面的线圈54，该转子具有安装于飞轮55的内圆周表面的永磁体56，其中飞轮安装于曲柄轴48上，该永磁体56对着线圈54的外圆周表面。冷却风扇57同轴地安装在飞轮55的前表面。化油器41布置于发动机E的气缸盖50的右侧，气滤59(见图5和图9)布置于化油器41的前面并通过进气管58而连接化油器41。盒状的消音器61连接到从发动机E的气缸盖50的左侧向后延伸的排气管60的后端，并通过三个螺栓62、62和63(见图6)安装于发动机E的后表面。

排气口61₁在消音器61的后表面上确定，并对着后盖15上的废气排出口15₁(见图7)。

由合成树脂制成并盖住发动机E周边的罩体66被分成罩体左半部分67和罩体右半部分68。罩体左半部分67由两螺栓69、69安装在发动机E的曲柄箱48和气缸体49的左侧(见图3和图5)，罩体右半部分68由两螺栓70、70安装在发动机E的曲柄箱48和气缸体49的右侧(见图4和图5)。

罩体66具有开口的前后表面。将消音器61的外周装入所述后表面的开口内，且两者之间留有间隙，通过压铸方法由铝制成的风扇罩71盖住所述前表面的开口。风扇罩71覆盖住发电机G和冷却风扇57，且在其上部通过螺栓72安装于发动机E的气缸盖50上，在其下部通过两螺栓73、73安装于发动机E的曲柄箱48上(见图7和图8)。

由三个螺栓74将一反冲起动器(recoil starter)75安装在风扇罩71的中心孔上。反冲起动器75包括卷轴77、索缆78、控制把手79和驱动件80，卷轴77可旋转地安装于反冲起动器罩76上，该索缆78的一端缠绕在卷轴77上，另一端穿过右加强框架27和右侧盖13，控制把手79安装在索缆78的另一端，驱动件80安装于卷轴77上，并能同与冷却风扇57成一整体的被驱动件57₁啮合和脱开(见图7和图8)。冷却空气入口76₁限定于反冲起动器罩体76上，在反冲起动器罩体76的下端和罩体66的前下部之间也确定了一个冷却空气入口64(见图7)。

当通过控制把手79牵引索缆78而带动卷轴77旋转时，由凸轮机构(未示出)操纵的驱动件80与被驱动件57₁啮合，使冷却风扇57旋转，从而能使通过飞轮55连接到冷却风扇57上的曲柄轴47转动或旋转，以起动发动机E。当放松控制把手时，驱动件80与被驱动件57₁脱开，因此卷轴77在复位弹簧(未示出)的作用下回转到初始位置，而使绕在该卷轴77上的索缆78卷紧(winding-up)。

如图9和图10所示，确定了一矩形开口81₁，使其被罩体左半部分67、罩体右半部分68和风扇罩71包围，发动机E的顶盖51穿过该开口81₁并伸出到该罩体66的外部。空气导流板511成一体地形成于顶盖51的前部，并延伸成向前和向后倾斜。在空气导流板51₁和槽口50₁(见图9)之间确定了一个形成气流通道82(见图10)的间隙，该槽口51₁由气缸盖50前部的上表面确定。用于将火花塞83装在气缸盖50上和将火花塞83从气缸盖50上拆除的导引件84装在火花塞装拆孔51₂上，该火花塞装拆孔51₂在空气导流板51₁的中心部分确定。该导引件84上端的一个开口由可拆卸的帽体84₁封闭。点火线圈65装在风扇罩71的上端靠近火花塞83处。

导引件84对着左侧盖12的火花塞更换盖12₁(见图2)，因此，只要打开火花塞更换盖12₁并拆下帽体84₁，就能通过火花塞装拆孔51₂进行火花塞83的维修。此外，在拆下左右侧盖12和13时，可以很容易地进行由顶盖51覆盖的阀操作机构的维修，例如调整阀杆间隙等，而不需要拆除罩体左半部分67和右半部分68，只要取下从罩体66露出的顶盖51即可。

如图7、10和11所示，纵向延伸的盘形支架51₃凸出地设在发动机顶盖51的上表面上。一对左右橡胶衬垫85、85装在位于支架51₃中心的圆形支架孔51₄内，套管86插入衬垫85、85内。螺栓87a从左侧盖12的侧面在提携用手柄17的后部插入，并固定在右侧盖13的埋置螺母87b上。凸台12₂和13₂凸出地设在左右侧盖12和13的内表面上靠近螺栓87a处。垫片88、88布置在左右橡胶衬垫85、85的末端，在这种状态下，把穿过垫片88、88和套管86的连接销89的相对端分别固定在左右侧盖12和13的凸台12₂和13₂上。

如图6、7和12所示，将一安装支架91通过两螺栓90、90固定在发动机E的曲柄箱48的后下部。该安装支架91从罩体66后下部的开口81₂伸出，一对左右橡胶衬垫92、92安装在该支架91上。在壳体11的底盖后部的上表面上形成有一对左右安装肋16₁、16₁，该橡胶衬垫92、92被支承在套管93中心部分的外周边上，该套管93桥接在该对安装肋16₁、16₁之间，将一对左右垫片95、95置于该对安装肋16₁、16₁之间。这样，通过将从右侧盖13的凸台13₃插入并穿过套管93的螺栓94a固定到左侧盖12和凸台12₃中的埋置螺母上，而将从罩体66露出的发动机后下部分由置于其间的橡胶垫片92、92弹性支承在底盖16上。

如图7所示，安装支架71₁成一体地形成于风扇罩71的下部，并通过螺栓94a而被弹性地支承在一对左右安装肋16₂、16₂上，安装肋16₂、16₂凸出地设在底盖16的前部上表面上。用于支承该安装支架71₁的结构与参考图5说明的用于支承安装支架91的结构相同。

这样，在发电单元46中，位于上部的顶盖51通过橡胶垫片85、85而被弹性地支承在提携用手柄17上；位于后下部的曲柄箱48通过橡胶垫片92、92而被弹性地支承在底盖16上；位于前下部的风扇罩71通过橡胶垫片92、92而被弹性地支承在底盖16上。因此，可将发电单元46的重量分散到壳体11的不同部分，从而防止负载集中到壳体11的一小部分上。而且，橡胶垫片85、85和92的减振作用不仅能防止发动机E的振动传递给提携用手柄17，还能防止该壳体11由于发动机E的振动而发生共振。

特别是，当提起提携用手柄17以便搬运机动发电机时，包括发动机E和发电机G的发电单元46的大部分重量通过橡胶垫片85、85、连接销89和凸台12₂、13₂而从顶盖51的支架51₃支承在壳体11的提携用手柄17上。也就是，该发电单元46处于这样的状态，即，它向下挂在提携用手柄17上，因此，不需要由壳体11自身支承该发电单元46的重量。因此，在提携用手柄17下面连接的壳体11的厚度能够减小，从而不仅减小了发电单元46的重量，而且显著增加了诸如壳体11的形状、材料等的设计自由度。

而且，因为从罩体66上表面的开口81₁向上凸出的顶盖51被支承在提携用手柄17上，因此，与顶盖完全由罩体66覆盖、罩体66的上端被支承在提携用手柄17上的情况相比，本发电机发电装置的总高度能够保持较低水平。

当提起提携用手柄17时，发电单元46的大部分重量通过发动机E的顶盖51作用到该提携用手柄17的后部，因此，一弯曲载荷作用在提携用手柄17和靠近该提携用手柄17的一部分壳体11。不过该载荷能够分散到该提携用手柄17的前面和后面，而不由左右侧盖12和13承受该载荷，从而能够减小作用于提携用手柄17和靠近该提携用手柄17的一部分壳体11的弯曲载荷，这是因为支承该发电单元46下部(即风扇罩71的下部和曲柄箱48的下部)的底盖16的前部通过高刚性的左右加强框架26和27连接到该提携用手柄17的前部。

此外，由铝通过压铸法制成的风扇罩71以闭合方式固定到曲柄箱48和气缸盖50上，而从盖住风扇罩71外周的罩体66伸出的曲柄箱48的安装支架91、曲柄箱48和气缸盖50、以及风扇罩71的安装支架91通过橡胶垫片92、92而支承在底盖16的安装肋16₁、16₁；16₂、16₂上。因此，该发电单元46能够可靠地支承在该底盖16上，而不需要专门的例如发动机座之类的支承件。

当将机动发电机放置在地面或者地板表面时，发电单元46的大部分重量直接传递到具有支承腿21的底盖16。因此，即使将左右侧盖12和13的刚度设定在一较小值，也不会由于负载而产生变形。

另外，当将机动发电机放置在地面或者地板表面时，仅需要取下四个螺栓30a、87a、94a、94a就可以使左右侧盖12和13与底盖16分离。因此，不需要将机动发电机移向旁边就能够露出发动机E和发电机G，从而可容易地进行其维修。

发电机G相当于本发明的工作装置，橡胶垫片85相当于本发明的减振件。

下面将介绍关于该机动发电机的冷却的工作过程。

当开动发动机E以驱动发电机G时，装在发电机G的飞轮55上的冷却风扇57在罩体66内旋转。在冷却风扇旋转而产生的负压的作用下，外部空气通过前盖14上的冷却空气入口14₁和14₂(见图3和图4)并作为冷却空气而被引入壳体11内。参考标号14₃是用于引导穿过冷却空气入口14₂而进入的冷却空气的导引件。该冷却空气通过在反冲起动器罩体76内确定的冷却空气入口76₁和在反冲起动器罩体76下面确定的冷却空气入口64而进入风扇罩71和罩体66内，以冷却装于该罩体66中的发电机G、发动机E和消音器61。然后，该冷却空气通过该罩体66和消音器61之间的间隙，并通过冷却空气出口15₂而排到壳体11外。开口96(见图7)在飞轮55和冷却风扇57内确定，在发电机G中被加热的空气通过该开口96而进入罩体66内。

当冷却空气在罩体66内流动时，因为在发动机E的顶盖51上整体形成的空气导流板51₁与风扇罩71和罩体左半部分及右半部分67、68一起确定了气流通道82，因此，可使罩体66内的冷却空气的流动平稳，以加强冷却效果。而且，冷却空气直接通过用压铸法由铝制成的风扇罩71内部而流动，并与发动机E相配合，因此，该风扇罩71起到换热器的作用，以增加发动机E的冷却性能。

当冷却空气在壳体11内基本线性地从前部流到后部时，其冷却了发电机G、发动机E和消音器61，其中发电机G是一发热件。这样，不仅能保持一定的冷却空气流动阻力以增强冷却效果，而且能使冷却风扇57的数量只需一个，从而减少零件数。双重覆盖发动机E和冷却风扇57的罩体66和壳体11能有效降低发动机E和冷却风扇57产生的噪音，从而使机动发电机能够安静地工作。

上述实施例中是以发电机G作为工作装置，不过本发明可以采用其它的工作方式，例如压缩机、泵等等。此外，本实施例中是以橡胶垫片85、85作为弹性件，不过也可以采用其它的弹性件，例如弹簧等等。此外，在本实施例中，提携用手柄17是壳体11的一部分，但提携用手柄17也可由其它部件形成，并装在该壳体11上。

在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，还可以以其它的特殊形式实现本发明。因此，本说明书中公开的实施例在各方面都只是作为举例，而不是对本发明的限定，因此，由附加的权利要求书表示而不是由上面的说明书说明的本发明的范围，以及目的和范围与权利要求等效的所有变化形式都包含在本发明中。

Claims (4)

1.一种发动机驱动装置，包括一个壳体、一个发动机和一个工作装置，该壳体在其上部有一提携用手柄，该发动机上装有用于引导冷却空气的罩体，该工作装置整体地连接到所述发动机上并由所述发动机驱动，所述发动机和所述工作装置置于所述壳体内，其特征在于，所述发动机包括一穿过在所述的罩体上部所确定的开口而伸出的顶盖，该顶盖整体地设置有一支架，所述的支架安装在所述的提携用手柄上，且在所述的支架和所述的提携用手柄之间设置减振件。

2.根据权利要求1所述的发动机驱动装置，其特征在于，还包括整体地设置在所述顶盖上的空气导流板，所述空气导流板与所述罩体确定了一气流通道，所述空气导流板具有一个限定于其中的火花塞装拆孔，以便能安装和拆卸该发动机的火花塞。

3.根据权利要求1所述的发动机驱动装置，其特征在于，所述顶盖能够从所述罩体的外部安装和拆卸，而同时该罩体仍安装在所述发动机上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机驱动装置，其特征在于，还包括装在所述工作装置上的冷却风扇，其中，所述工作装置是一发电机，通过装在所述发电机上的冷却风扇而引入所述壳体内的冷却空气使所述发电机、所述的发动机以及一消音器冷却，并被排出到所述的壳体外部。

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