SE459981B - Foerbraenningsmotordriven motorkedjesaag eller liknande handhaallen arbetsmaskin - Google Patents

Description

459 981 10 15 20 25 30 35 2 av maskinen, i synnerhet vridning av maskinen kring dess längdaxellinje. Vidare medför anordningen av de båda vik- terna, magneten och motvikten, att fläkthjulets funktion störs åtminstone delvis, emedan vid de ställen där vik- terna sitter inga eller endast begränsat funktionsdugliga fläktskovlar sitter, vilket medför att kylluftströmmen försvagas. ' Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att ut- forma en handhållen arbetsmaskin av det beskrivna slaget på sådant sätt, att den kan hanteras bättre och lättare.

För detta ändamål är den uppfinningsenliga arbetsmaskinen utformad i enlighet med det som anges i den kännetecknande delen av det självständiga patentkravet.

Genom den uppfinningsenliga utformningen uppnås att fläkthjulet kan vara mycket lätt, varigenom maskinens totalvikt kan minskas och hanteringen av maskinen under- lättas. Tack vare det lätta fläkthjulet minskas dessutom de gyratoriska krafterna avsevärt, vilket ytterligare underlättar handhavandet av maskinen och ökar säkerheten.

Kylningen av maskinen förbättras också, emedan kylluft- strömmen alstras av likformigt över hela periferin för- delade fläktskovlar och ej hindras av oregelbundenheter, exempelvis motvikt och magnet.

Ytterligare fördelaktiga utföringsformer framgår av de osjälvständiga patentkraven.

Tack vara den till magnetsystemet anslutna uppfin- ningsenliga tändelektroniken kan den i magnetiserings- spolen alstrade elektriska energin med enkla medel acku- muleras och i tändningsögonblicket tillföras till tänd- spolen, som på i och för sig känt sätt alstrar en hög- spänningsimpuls, vilken åstadkommer att en tändgnista slår över i tändstiftet. Tändelektroniken är enkelt och robust uppbyggd, och de använda standardkomponenterna är förhållandevis billiga och kan inbyggas på ett ut- rymmessparande sätt utan att någon märkbar viktsökning uppkommer. Enligt uppfinningen kan permanentmagnetens polskor vara anordnade antingen radiellt eller axiellt med avseende på fläkthjulet, varvid inriktningen av an- satserna i motsvarighet därtill sker i axiell eller f» 10 15 20 25 30 35 459 981 3 radiell riktning. Ett särskilt förmånligt utförande er- hålls om ansatserna är anordnade på en självbärande, av ferromagnetiskt material bestående ring och de övriga delarna av fläkthjulet består av plast; härvid uppnås stor viktminskning, samtidigt som tillverkningskostna- derna blir relativt låga.

Anordningen av tändspolen på permanentmagneten resp. dennas polskor innebär för det första en viktminskning, emedan en separat kärna för tändspolen kan undvaras, och innebär för det andra att konstruktionen kan göras kom- pakt.

Ytterligare kännetecken på uppfinningen framgår av patentkraven, beskrivningen och ritningarna, vilka visar nedan närmare beskrivna exempel på utíöringsformer av uppfinningen.

Pig. 1 är en schematisk framställning i sidvy av en motorkedjesâg, varvid det område där det uppfinninge- enliga tändsystemet är beläget är visat i snitt; Fig. 2 är en sidvy i större skala av fläkthjulet i fig. 1, sett från den andra sidan (motorsidan), varvid permanentmagneten och spolen visas schematiskt; Fig. 3 visar ett snitt längs linjen III~III i fig. 2; Fig. 4 visar en annan utföringsform av fläkthjulet i en framställning svarande mot framställningen i fig. 2; Fig. 5 visar ett snitt längs linjen V-V i fig. 4; Fig. 6 är en schematisk framställning av den elektro- niska och mekaniska uppbyggnaden av tändsystemet; Fig. 7 är ett kopplingsschema för tändsystemet.

Den visade arbetsmaskinen är en medelst en förbrännings- motor driven bärbar motorkedjesåg. Som framgår av fig. 1 nar maskinen ett hus 1 med två på detta fastsatta handtag 2 och 3, med vilka maskinen bärs och manövreras. Pâ fram- sidan av huset 1 finns ett utskjutande sågsvärd 4 med en på detta omlöpande sågkedja 5. Sågkedjan 5 löper inuti nuset 1 kring ett kedjedrev, som står i drivningsför- bindelse med vevaxeln 6 under förmedling av en koppling: drivenheten är ej synlig i figuren. Som vanligt vid maski- ner av detta slag finns en encylindrisk tvåtaktsmotor, men uppfinningens tillämpning är ej begränsad till denna 459 981 10 15 20 25 30 35 4 motortyp; principellt kan även andra separattända för- bränningsmotorer användas, såsom exempelvis flercylindriga motorer, rotationskolvmotorer och fyrtaktmotorer.

På den från kedjedrevet vända fria änden av vevaxeln 6 sitter ett fläkthjul 7 för alstring av den till kylning av motorn behövliga kylluftströmmen, se fig. 1.

Det i utförandet enligt fig. 1 använda fläkthjulet 7 visas närmare i fig. 2 och 3. Fläkthjulet 7 är skivformigt, sett i rotationsaxellinjens riktning (fig. 2), och har ett stort antal solfjädersformigt anordnade skovlar 8, som sitter på den från motorn vända sidan av fläkthjulet och som skjuter ut i vevaxelns 6 rotationsaxellinjeriktning och sträcker sig ut till fläkthjulets ytterperiferi. Fläkt- hjulet 7 har en stomring 10, som består av ferromagnetiskt material och liksom i detta utförande lämpligen är ut- förd som en plâtring. Stomringen 10 sträcker sig väsent- ligen inom den skivformiga delen 9 av fläkthjulet och är vid ytterperiferin och vid innerperiferin omböjd paral- lellt med vevaxeln 6 i riktning mot motorn. Den vid inner- periferin omböjda delen av stomringen 10 bildar fläkt- hjulets nav 11, som sitter vridfast på vevaxeln 6 och är axiellt säkrat medelst en mutter 12. Som framgår av fig. 3 består fläkthjulet 7 av två olika material, nämligen dels det ferromagnetiska materialet i stomringen och dels materialet i den övriga delen av fläkthjulet, vilket material såsom är fallet i denna utföringsform lämpligen utgörs av plast. Stomringen 10 är i denna utföringsform ingjuten i plasten på sådant sätt, att den är blottad endast vid ytterperiferin och vid innerperiferin, således vid navet 11. Alla övriga delar av fläkthjulet 7, såsom exempelvis skovlarna 8 och en muttern 12 omgivande ring- formig del, består lämpligen av lätt plast. För att yt- terligare viktbesparing skall uppnås är stomringen 10 ut- formad med urtag 14 inom den skivformiga delen 9 av fläkt- hjulet 7, så att det yttre perifera partiet är förbundet med navet 11 endast under förmedling av ekrar 15, vilka är helt ingjutna i plasten (fig. 2).

Intill sin ytterperiferi har stomringen 10 ansatser 16, vilka är omböjda och sträcker sig parallellt med vevaxeln 6. 30 20 25 30 459 981 5 I det i fig. 2 visade utförandet har fläkthjulet 7 totalt sex ansatser 16, vilka är anordnade med jämn fördelning utefter fläkthjulets ytterperiferi. Som framgår av fíg. 2 passerar de omböjda delarna av ansatserna 16 tätt intill polskorna 17 på en permanentmagnet 18, på vilken en spole 19 är anordnad. När motorn är igång orsakar de polskorna passerande ansatserna 16 en ändring av magnetflödet, vari- genom en spänning induceras i spolen 19. Den i spolen alstrade elektriska energin lagras i en till spolen an- sluten ackumulerings- och styrenhet 20 och tillförs i det avsedda tändningsögonblicket till en tändspole 21, som på känt sätt upptransformerar spänningen till den för alstring av tändgnistan erforderliga spänningen.

Fig. 1-3 visar ett radiellt arrangemang, dvs. polskorna 17 pà permanentmagneten 18 är anordnade radiellt med av- seende på fläkthjulet 7. Denna anordning är av fördel i synnerhet i det fall då den axiella bygglängden måste vara liten. Om det exempelvis ej är möjligt att anordna magne- ten 18 med spolen 19 vid fläkthjulets 7 ytterperiferi, kan man även använda det i fig. 4 och 5 använda utförandet, där magnetens 18 polskor är anordnade axiellt, dvs. parallellt med fläkthjulets 7A rotationsaxellinje. Verk- ningssättet för den i fig. 4 och 5 beskrivna utförings- formen är detsamma som det ovan beskrivna; genom växelvis öppnande och slutande av en magnetisk krets induceras i spolen 19 en spänning, som med användning av den nedan närmare beskrivna elektroniken i ackumulerings- och styr- enheten 20 används för alstring av tändgnistan i motorn. 4 och 5 visade fläkthjulet 7A har en skiv- formig del 9A, på vilken det sitter radiellt förlöpande Det i fig. skovlar 8A, vilka sträcker sig med mellanrum från en ringformig del 13A till ytterperiferin på fläkthjulet 7A.

Fläkthjulet 7A har också en av ferromagnetiskt material bestående stomme 10A, som liknar stommen 10 i den första utföringsforme . Stommen 10A sträcker sig från fläkthjulets 7A nnærpæüferi, där den bildar navet 11A, väsentligen skivformigt till närheten av ytterperiferin. Som visas i fig. 4 har även den skivformiga stommen 10A urtag 14A, så att det bildas ekrar 15A mellan ytterperiferin och 459 981 Uï 10 15 35 6 navet 11A på stommen 10A. Stommen 10A är i huvudsak plan och sträcker sig till närheten av fläkthjulets 7A ytter- periferi, där den har utefter periferin jämnt fördelade ansatser 16A. I denna utföringsform finns fem ansatser 16A, vilka såsom framgår av fig. 5 passerar tätt intill polskorna 17A på permanentmagneten 18. Även i detta ut- förande är stommen 10A lämpligen omgjuten med lätt plast, varvid såväl den mot magneten 18 vända sidan av stommen 10A som innersidan på navet 11A är frilagda, så att an- satserna 16A kan passera polskorna 17 med minsta möjliga mellanrum till dessa, så att största möjliga ändring av magnetflödet framkallas.

Emedan den flödesändring som framkallas av de förbi polskorna 17 passerande ansatserna 16, 16A är förhållande- vis liten i förhållande till den flödesändring resp. flö- desväxling som framkallas av en roterande magnet, finns enligt uppfinningen flera ansatser 16, 16A och en lämplig ackumulerings- och styrenhet 20, varigenom den erforder- liga tändenergin tillhandahålls. Fig. 6 visar schematiskt uppbyggnaden av tändsystemet, varvid för enkelhetens skull endast två ansatser 16 resp. 16A på fläkthjulet ? är in- ritade. Som framgår av figuren sitter tändspolen 21 pâ- samma järnok som spolen 19. Detta är ej ovillkorligen nöd- vändigt men dock lämpligt av utrymmesskäl. Magnetiserings- spolen 19 är med en anslutning förbunden med den gemensamma jordanslutningen 22, och dess andra anslutning är förbunden med en ingång 23 på ackumulerings- och styrenheten 20, som i sin tur med en anslutning är förbunden med den gemensamma jordanslutningen. En utgång 24 pà ackumulerings- och styr- enheten 20 är förbunden med tändspolen 21, vars primär- och sekundärlindning på känt sätt är ansluten till jord med en ände och vars högspänningsförande sekundärlindning med sin andra ände är ansluten till mittelektroden i ett tänd- stift 25. Tändstiftets 25 jordelektrod är ansluten till den gemensamma jordanslutningen 22. Det inses att om tändsystemet används för flercylindriga motorer finns en lämplig fördelare mellan tändspolens 21 högspänningsutgång och tändstiftens mittelektroder. Vidare har ackumulerings- och styrenheten 20 en styringång 26, vilken är förbunden 10 15 20 25 30 35 7 med en sensor 27, som är anordnad intill fläkthjulets 7 ytteromkrets. Med hjälp av sensorn 27 styrs tändtidpunkten, och för detta ändamål har fläkthjulet 7 på sin ytter- periferi en lämplig markering som sensorn 27 avkänner. Mar- keringen och sensorn kan på i och för sig känt sätt sam- verka kapacitivt, induktivt, optoelektroniskt eller meka- niskt.

Fig. 7 visar uppbyggnaden av ackumulerings- och styr- enheten 20, i vilken den av spolen 19 inducerade elektriska energin ackumuleras för att sedan vid tändtidpunkte: till- föras till tändspolen 21. Parallellt med enhetens 20 in- gång 23 ligger en diod 28 och en kondensator 29 i serie. vid förbindningsstället mellan dioden 28 och kondensatorn 29 är ansluten en tyristor 30, som är förbunden med enhe- tens 20 utgång 24. Tyristorns 30 styrelektrod matas från en impulsgivare 31, vars ingång 26 styrs av sensorn 27.

När vevaxeln 6 roterar passerar fläkthjulets 7 ansatser 16 magnetens 18 polskor 17, varvid de åstadkommer en mag- netisk flödesändring, så att en spänning induceras i spo- len 19. Spänningen likriktas av dioden 28, så att konden- satorn 29 uppladdas när en flödesändring i den magnetiska kretsen 16, 17, sensorn 27 utlöser impulsgivaren 31 och tyristorn 30 däri- 18 uppkommer. Kondensatorn 29 urladdas när genom öppnas, varigenom kondensatorspänningen läggs på tändspolens 21 primärlindning och urladdningsströmmen in- ducerar en spänning som upptransformeras i tändspolen, så att en tändgnista som slår över i tändstiftet 25 alstras med hjälp av sekundärlindningen.

Uppfinningen är ej begränsad till det i anslutning till fig. 6 och 7 visade tändsystemet. Sålunda kan även en acku- mulator, som tjänar till försörjning av ett i och för sig känt batteritändsystem, uppladdas under förmedling av spolen 19. Gemensamt för alla utföranden är dock energi- försörjningen av tändsystemet genom den i spolen 19 indu- cerade spänning som framkallas genom flödesändringen i den magnetiska kretsen; därvid är permanentmagneten 18 anord- nad stationärt tillsammans med spolen 19, varvid ansatserna 16, 16A omväxlande öppnar och sluter den magnetiska kret- sen när vevaxeln 16 roterar. Anordningen av en markering 459 981 10 15 20 8 och sensorn 28 på fläkthjulets 7 ytteromkrets är särskilt fördelaktig, emedan tändtidpunkten kan inställas mycket noggrant tack vare den jämförelsevis stora omkretsen på fläkthjulet 7. Dock kan sensorn 27 och den tillhörande markeringen även anordnas på vevaxeln 6, ett på denna sittande drev eller en annan slirningsfritt tillsammans med vevaxeln roterande del.

Den i fig. 2-5 visade stomringen 10 resp. stom- kroppen 10A behöver ej ovillkorligen sträcka sig till navet 11 resp. 11A, ty allt efter det använda materialet kan en självbärande ring med ansatser 16 resp. 16A på fläkthjulets 7, 7A ytterperiferi vara tillräcklig, var- vid denna ring exempelvis kan ha formen av en yttre ring på stomringen 10 resp. stommen 10A. De här beskrivna ut- föringsformerna är dock särskilt fördelaktiga, emedan de har stor stabilitet men ändå liten vikt och kan fram- ställas förhållandevis billigt. Tack vare navets 11 ut- formning av metall säkerställs en god fasthâllning på vev- axeln 6. Den omgivande plasten kan ha tämligen låga håll- fasthetsvärden, eftersom den bärs av stommen 10. De här beskrivna fläkthjulen 7 resp. 7A har god stabilitet men likväl låg vikt och kan tillverkas jämförelsevis enkelt och billigt, och tack vare deras låga vikt och obalans- säkerhet kan balansering av fläkthjulen undvaras.

Claims (11)

10 15 20 30 35 459 981 Patentkrav

1. Förbränningsmotordriven motorkedjesàg eller liknande handhållen arbetsmaskin vars förbränningsmotor innefattar ett magnettändsystem med en permanentmagnet, en tillsammans med denna en magnetisk krets bildande, static- när spole och ett till spolen anslutet don för tändspän- ningsalstring som gensvar pà magnetflödesvariationer i den magnetiska kretsen orsakade av rotation hos motorns vevaxel, och ett pà motorns vevaxel sittande fläkthjul för alstring av en kylluftström, kännetecknad av att flâkthjulet (7) innefattar dels en av ferromagne- tiskt material gjord, med vevaxeln (6) koaxiell självbä~ rande ring (10), som sitter vridfast pà vevaxeln och har över ringens omkrets fördelade ansatser (16), vilka vid vevaxelns rotation sásom magnetok passerar den fasta, med spolen (19) försedda permanentmagneten (18) pà litet avstånd från densamma och därigenom framkallar nämnda magnetflödesvariationer, dels av pá den självbärande ringen uppburna fläktskovlar (8) av plast.

2. Maskin enligt krav l, kânnetecknad av att den i (19) ackumulator (29), spolen alstrade tändenergin är upplagringsbar i en företrädesvis en kondensator (29). varvid ackumulatorn (29) år förkopplad med en diod (28).

3. Maskin enligt krav 2, kännetecknad av att den i (29) till en tândspole ackumulatorn ackumulerade tändenergin är tillförbar (21) för alstring av tändspänningen genom manövrering av en mekanisk eller elektrisk ström- (30).

4. Maskin enligt krav 3, kšnnetggknad av att ställare strömställaren (30) är en tyristor, vilken styrs av en sensor (27). som i sin tur är utlösbar medelst ett pà fläkthjulet (7) sittande utlösningselement.

5. Maskin enligt krav 3 eller 4, kënnetecknad av att tändspolen (21) är anordnad pà permanentmagneten (18).

6. Maskin enligt något av krav 1~5, këgnetecknad av at den självbärande ringen (10) med ansatser (16) är 459 981 10 15 20 25 MJ (_11 10 skivformig och sitter pà den mot motorn vända sidan av flâkthjulet (7).

7. Maskin enligt nagot av krav 1-6, kânnetecknad av att ansatserna (16) är anordnade med likformig fördelning utefter ríngens (10) ytterperiferi.

8. Maskin enligt nagot av krav 1-7, kännetecknad av att magnetens (18) polskor (17A) är anordnade i vevaxelns (6) axellinjeriktníng.

9. Maskin enligt nàgot av krav 1~7, kânnetegkngå av. att polskorna (17) är anordnade radiellt med avseende pà vevaxelns (6) rotationsaxellinje.

10. Maskin enligt något av krav 1-9, kânnetecknad av att ringen (10) är åtminstone delvis ingjuten i en med fläktskovlarna (7) försedd kropp av plast.

11. Maskin enligt något av krav 1-10, kännetecknad av att ansatserna (16) är anordnade intill ringens (10) ytterperiferi och omböjda i vevaxelns (6) axellinjerikt- ning, (ai Gå