專利名稱：四沖程發(fā)動機系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉一種四沖程發(fā)動機，具體來說是，涉及對一種小型手持式四沖程發(fā)動機的內(nèi)燃機部件進行潤滑。
發(fā)明的背景通常，戶外動力工具往往使用一種兩沖程內(nèi)燃機或電動馬達來給剪草機、鼓風機、電鋸等提供動力。兩沖程發(fā)動機相對比較輕，可以較容易被操作人員用來以各角度工作。但是，兩沖程發(fā)動機被廣泛認為在廢氣排放方面存在很大的問題，通常不能在某些被嚴格排放標準控制的地區(qū)使用，比如加州大氣資源委員會、聯(lián)邦EPA等。相反，四沖程發(fā)動機系統(tǒng)對戶外動力工具制造商來說具有顯著的優(yōu)勢，能使得這些戶外動力工具能夠滿足CARB和EPA聯(lián)邦在廢氣排放方面的要求。而且，四沖程發(fā)動機運行起來也比兩沖程發(fā)動機要安靜的多。
兩沖程發(fā)動機在排除燃燒產(chǎn)物的同時也吸入混合有潤滑油的燃料和空氣的新鮮進料，該新鮮進料中包括未燃燒的燃料，與兩沖程發(fā)動機不同，四沖程發(fā)動機通常使得潤滑油相對于燃燒室隔離開。四沖程發(fā)動機的潤滑油是一個獨立的儲油箱提供的，該儲油箱可以為位于曲柄箱中連接在該發(fā)動機的底側(cè)部分的一油盤，或者是一外部箱。一個油杓與一連桿的末端部分相連并且可操作以便將來自油箱的潤滑油潑到發(fā)動機的各個部件進行潤滑。

發(fā)明內(nèi)容
下面對本發(fā)明進行了簡要的概述，以便對本發(fā)明的一些方面有一個基本的理解。該概述并不是對本發(fā)明的一個詳細描述。它并不是要指出本發(fā)明的關鍵點或必要元件，也不是對本發(fā)明的范圍進行限制。其唯一的目的是以一種簡化方式給出本發(fā)明的一些構(gòu)思，作為后面所給出的更為詳細的描述的一個序言。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所提供的四沖程發(fā)動機包括曲柄箱；位于該曲柄箱內(nèi)的儲油箱；以及使該曲柄箱震動的裝置，該震動使得儲油箱內(nèi)的油霧化以便對發(fā)動機部件進行潤滑。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所提供的四沖程發(fā)動機包括曲柄箱；位于該曲柄箱內(nèi)的儲油箱；以及不使用油杓的使使得儲油箱內(nèi)的油霧化的裝置。
為了事項前述目的以及相關的目的，本發(fā)明還包括后面詳細描述的特征。下述說明和附圖詳細描述了本發(fā)明的所圖示的特征。不過，這些方案給出了一些變化方式，其中采用了本發(fā)明的一些原理，并且本發(fā)明將包括所有這些方面和其等效方式。通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細說明可以對本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點以及新穎的特征有一個清楚的了解。。
附圖簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的四沖程發(fā)動機的主剖視圖；圖2是圖1中所示的四沖程發(fā)動機的側(cè)剖圖；圖3是本發(fā)明的餓第二技術方案的四沖程發(fā)動機的主剖視圖。
優(yōu)選實施例本發(fā)明提供了對四沖程發(fā)動機的零件進行潤滑的系統(tǒng)。下面將參照附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。其中在所有附圖中，相同的參考標記用來指代相同的元件。需要理解的是，各個附圖彼此并不是必定按比例繪制，尤其是部件的尺寸也是隨意繪制以便于附圖的閱讀。在下面的說明書，出于解釋的目的，所給出的各種具體的細節(jié)是為了使得讀者對本發(fā)明有一個完整的理解。
首先看圖1和圖2，其所表示的是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的四沖程發(fā)動機10的主剖視圖和側(cè)剖圖。該四沖程發(fā)動機10可以用在一種手持式動力工具12中，例如剪草機。但是，需要明白的是它也可以用于其它任何適合的用途。發(fā)動機10包含氣缸14、進氣閥16和排氣閥18、以及活塞20?；钊?0可以在氣缸14中縱向運動，并帶軸頸，以便通過在聯(lián)結(jié)桿22上的曲柄銷21作樞軸運動。曲柄銷21夾在兩個曲柄頰板23中，其用來平衡曲柄的質(zhì)量。聯(lián)結(jié)桿22在活塞20和曲柄軸24之間延伸并通過第一和第二相應軸承28和30與活塞20和曲柄軸24克操作相連。。曲柄軸22通過第三和第四軸承32和34支承而可以在曲柄箱26中旋轉(zhuǎn)運動，并與驅(qū)動軸36可操作相連，該驅(qū)動軸36將旋轉(zhuǎn)力傳遞給該動力工具12的一部分(比如，剪草機的頭部驅(qū)動軸)。
曲柄箱26底部形成一個儲油箱38，內(nèi)盛用于發(fā)動機10零件潤滑的潤滑油。在普通四沖程發(fā)動機中，聯(lián)結(jié)桿22的大頭部有一個細長的油匙(未示出)。油匙進出儲油箱38中，潑灑潤滑油對發(fā)動機進行潤滑。但是，本發(fā)明中的四沖程發(fā)動機10免去了對油匙的需要，減少了制造該發(fā)動機的零件數(shù)。在不用油匙的情況下為給發(fā)動機提供足夠的潤滑，發(fā)動機本身的振動被利用來從油表面40吸入油波。這些油波會在發(fā)動機10種形成霧狀，對暴露的零件進行潤滑。
為了加強發(fā)動機10的振動，曲柄箱的壁厚可以是1.5mm或更薄。傳統(tǒng)的曲軸箱壁厚一般是2.5mm，因而，本發(fā)明所提供的曲軸箱26的壁厚至少比傳統(tǒng)曲軸箱壁壁厚薄1.0mm。曲曲軸箱的壁厚比較薄有利于與發(fā)動機的振動源形成諧振和/或?qū)Πl(fā)動機的振動源進行放大。發(fā)動機的正常振動是由活塞20和配重(未標出)的運動所產(chǎn)生。一個或更多的配重可以連接到至少一個曲柄頰板23上以平衡曲柄傳動。振動在曲軸箱26中產(chǎn)生的鼓動效果(drum effect)該鼓動效果又使油面40在曲軸箱26中產(chǎn)生波動。需要明白的是，曲軸箱26的壁可以被制作成任何厚度以達到對發(fā)動機零件充足的潤滑效果。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的情況，在曲軸箱26中的間隙區(qū)46相對傳統(tǒng)四沖程發(fā)動機而言可以被減小?？偟恼f來，傳統(tǒng)的發(fā)動機中的間隙區(qū)一般有10mm到25mm，以便給油槽和油匙足夠的空間。但是，本發(fā)明的發(fā)動機10不用油匙，間隙區(qū)46就可以被縮小到10mm以內(nèi)。間隙區(qū)46所占空間的縮小，有利于因發(fā)動機的振動而產(chǎn)生的油波和配重接觸，從而將潤滑油濺到暴露的零件上。作為實例，這個間隙區(qū)46可以是1.5mm。
在四沖程發(fā)動機10的運行過程中，一個化油器48將提供被點火裝置50(比如，火花塞)點燃的燃料混合物，用于在氣缸14的燃燒室52中燃燒。燃料混合體的燃燒將帶動活塞22在氣缸中運動，同時帶動曲柄軸24轉(zhuǎn)動，此點有初步行業(yè)知識的人都容易明白。
進氣通道54經(jīng)過氣缸體56和/或氣缸蓋58從化油器48一直延伸到汽缸14。進氣閥16附在氣缸蓋58上，和進氣通道54以及氣缸14的燃燒室52部分相聯(lián)。進氣閥可以開啟，使得燃料混合物流進氣缸14的燃燒室部分52。例如進氣閥可以是一提升閥。一閥門彈簧60可以在固定在該閥16上的閥保持器62和該汽缸蓋58或位于汽缸蓋上的彈簧座之間延伸，以便將蓋閥偏壓到一關閉位置。排氣閥18如同進氣閥16一樣進行設置并可操作連接。排氣閥18的作用是排出氣缸14的燃燒氣體，此點有初步行業(yè)知識的人都容易明白。
如以上所展示的例子中，化油器48提供燃料混合物，燃料混合物經(jīng)過進氣通道54，經(jīng)過開啟的進氣閥16進入汽缸16的燃燒室部分52。但是，需要指出的是，也可以考慮不同的給汽缸16的燃燒室52提供混合燃燒氣體的方式。例如，化油器48可以被去掉或修改，氣體和油油可被噴射到汽缸16的燃燒室52中，而空氣僅僅通過進氣閥16進行傳送。以上之不同的燃料混合物輸送方式應視為在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
再回到所展示的例子，進氣閥16和排氣閥18是各自獨立地聯(lián)結(jié)在閥傳動鏈上。只有進氣閥的閥傳動鏈64被顯示出來，但是，需要明白的是，同樣的裝置也被用于排氣閥18。在傳動鏈48中，一搖桿臂66與一位于閥腔70中的樞軸裝置68可樞軸運動相連。搖桿臂66的一端和閥16配合連接，并可操作地驅(qū)動閥(比如圖1中的向下運動)并克服彈簧60的偏壓力而開啟閥16。
一個推桿72穿過汽缸柱56的通道74。該推桿是和搖桿臂66的另一端配合連接，并可操作地推動搖桿臂66(例如圖1中顯示的向上運動)使其進行樞軸上轉(zhuǎn)動。一個凸輪隨動件76在氣缸體56中的通道74內(nèi)，并與推桿72配合連接。凸輪隨動件76通過以凸輪隨動件銷78而相對該汽缸體56進行受限制的運動，并(沿著圖1所示的向上方向)將一運動力傳遞給給推桿72。
一個凸輪機構(gòu)80位于汽缸柱56中的通道74中，并由一個凸輪機構(gòu)銷82支承以便相對該氣缸體56運動。凸輪機構(gòu)80和凸輪隨動件76相連，也和在曲柄軸24上的曲軸機構(gòu)相連。凸輪機構(gòu)80隨著曲柄軸24的運轉(zhuǎn)將動力傳動到一凸輪隨動件76上。需要明確的是傳動鏈64可以有不同的組成結(jié)構(gòu)、方式等。
傳動鏈64構(gòu)造成使得進氣閥16按照四沖程發(fā)動機的順序進行運轉(zhuǎn)。特別在于，進氣閥的運行時間設置是依照四沖程發(fā)動機的工作流程設置的。排氣閥18(圖2)也是同樣依照四沖程發(fā)動機的工作流程進行運轉(zhuǎn)。
其中有傳動鏈64穿過的通道74(圖1)把曲柄箱24和閥腔70連接起來。尤其是，通道74的大小允許液體在傳動鏈64中的所有零件66-84的附近流動和流過這些零件。同樣的液體流也在排氣閥18的傳動鏈零件中存在。
下面看圖3，顯示了另外一個四沖程發(fā)動機86的例子。作為第一個和第二個例子之間的相似性，幾乎和第一個例子相同的第二個例子中的零件和步驟我們用同樣的數(shù)字在表示。而且，為簡潔之目的，省略了對第二個例子中的與第一個例子相同的部件和步驟的描述。
四沖程發(fā)動機86利用發(fā)動機振動來維持發(fā)動機的潤滑。為加大發(fā)動機86的自然振動，一個震動機械裝置88被安裝在曲柄箱26的一部分上。震動機械裝置88可以是一振動盤，也可以是一振動彈簧，或者任何其他合適的振動構(gòu)件。震動機械裝置88可以在曲柄箱26中產(chǎn)生鼓動效果，從而在曲柄箱24中引起油面40產(chǎn)生波動。油面40的波動在發(fā)動機86中產(chǎn)生油霧，從而潤滑發(fā)動機零件。震動機構(gòu)88可被用于任何壁厚的曲柄箱26中和任何合適的間隙區(qū)46中。雖然震動機械裝置88被描述成連接在曲柄箱26的底部，但需要明確的是它也可以被安放在曲柄箱26的任何合適的部位。
本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)可以被用于任何四沖程發(fā)動機。例如，它可以被用于將氣缸和氣缸蓋作成一個零件以減少制造發(fā)動機所需零件數(shù)量的四沖程發(fā)動機中。作為另一個例子，它也可以用于采用旁路閥(side valve)的四沖程發(fā)動機中。
如到目前為止所討論的，在不采用傳統(tǒng)油匙的情況下，對四沖程發(fā)動機的有效的潤滑也可以通過一個或更多的裝置或結(jié)構(gòu)完成。這些裝置或結(jié)構(gòu)利用發(fā)動機和/或曲柄箱的振動在儲油箱中引起表面波動，該波動用來提供油霧或者濺起油。在這些說明和相應的描述中，提供了三個獨立的裝置和結(jié)構(gòu)。需要明確的足在四沖程發(fā)動機可以只運用其中一種，或者兩個或以上的裝置和結(jié)構(gòu)被用于單個發(fā)動機中。另外，也可以將一種不同于例子的結(jié)構(gòu)和裝置單獨或者和以上所提之結(jié)構(gòu)和裝置配合使用。
以上所描述的包括本發(fā)明的餓示例性實施例。當然，申請人不可能為了描述本發(fā)明而對每種可能想到的部件或方法的組合進行描述，但是本領于的普通技術人員可以認識到，本發(fā)明可以更多的組合和替換方式。因此本發(fā)明的目的是為了構(gòu)架出落在本發(fā)明的范圍和構(gòu)思之內(nèi)的所有這種替換方式、變化方式以及變形。
權利要求
1.一個四沖程發(fā)動機包括曲柄箱；位于曲柄箱中的儲油箱；以及用于使得曲柄箱振動的裝置，從而使得儲油箱中的油霧化，以便對發(fā)動機部件進行潤滑。
2.如權利要求1所述的四沖程發(fā)動機，其中，用于使得曲柄箱振動的裝置包括其壁厚約為1.5mm的曲柄箱。
3.如權利要求1所述的四沖程發(fā)動機，其中，用于使得曲柄箱振動的裝置包括其壁厚少于1.5mm的曲柄箱。
4.如權利要求1所述的四沖程發(fā)動機，其中，用于使得曲柄箱振動的裝置包括與曲柄箱的一部分相連的振動機構(gòu)。
5.如權利要求4所述的四沖程發(fā)動機，其中，該振動機構(gòu)是一振動盤。
6.如權利要求4所述的四沖程發(fā)動機，其中，該振動機構(gòu)是一振動彈簧。
7.如權利要求4所述的四沖程發(fā)動機，其中，該振動機構(gòu)連接在曲柄箱的底部。
8.如權利要求1所述的四沖程發(fā)動機，其中，位于曲柄箱中的間隙區(qū)少于10.mm.
9.如權利要求1所述的四沖程發(fā)動機，其中，位于曲柄箱中的間隙區(qū)大約為1.5mm.
10.如權利要求1所述的四沖程發(fā)動機，其中，位于曲柄箱中的間隙區(qū)便于將潤滑油濺到一配重上。
11.一個四沖程發(fā)動機包括曲柄箱；位于曲柄箱中的儲油箱，以及不使用油匙將儲油箱中的潤滑油霧化的方式。
12.如權利要求11所述的四沖程發(fā)動機，其中，用于將儲油箱中的潤滑油霧化的方式包括使曲柄箱中的間隙區(qū)最小，從而使得儲油箱中的表面波動濺到發(fā)動機中的配重上。
13.如權利要求12所述的四沖程發(fā)動機，其中，該間隙區(qū)小于10mm。
14.如權利要求12所述的四沖程發(fā)動機，其中，該間隙區(qū)約為1.5mm
15.如權利要求11所述的四沖程發(fā)動機，其中，用于將儲油箱中的潤滑油霧化的方式包括利用發(fā)動機的振動來在油面制造波動。
16.如權利要求15所述的四沖程發(fā)動機，其還包括一個連接在曲柄箱上的振動機構(gòu)以便放大該波動。
17.如權利要求11所述的四沖程發(fā)動機，其中，曲軸箱的壁厚約為1.5mm。
18.如權利要求11所述的四沖程發(fā)動機，其中，曲軸箱的壁厚少于1.5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一個四沖程發(fā)動機運用發(fā)動機振動來潤滑發(fā)動機零件。發(fā)動機振動在位于曲柄箱的儲油箱的油面產(chǎn)生油波。油波使?jié)櫥挽F化，從而潤滑發(fā)動機的暴露零件。在一個曲柄箱厚度約或小于1.5mm情況下，發(fā)動機振動會被加強。同時，一個位于曲柄箱中的間隙區(qū)可以被縮小，使?jié)櫥兔婵梢越佑|配重，從而把潤滑油濺到零件上。發(fā)動機的振動可以通過在曲柄箱中某處加裝一個振動板或振動彈簧來加強。
文檔編號F01M9/06GK1619117SQ20041009106
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權日2003年11月21日
發(fā)明者川本四郎 申請人:伊萊克斯家用產(chǎn)品有限公司