專利名稱：四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手持式四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，上述發(fā)動機(jī)主要用于剪切機(jī)或鏈鋸的動力源。
在上述應(yīng)用場合中廣泛使用的普通手持式發(fā)動機(jī)是在任何發(fā)動機(jī)工作姿態(tài)如傾斜或橫向翻倒姿態(tài)下可以具有潤滑功能的二沖程發(fā)動機(jī)。
然而，作為這種手持式發(fā)動機(jī)，從廢氣排放控制的觀點(diǎn)來看，最好使用四沖程發(fā)動機(jī)。然而，在四沖程發(fā)動機(jī)中，必須儲存專門用作潤滑的油。因此，如果四沖程發(fā)動機(jī)用作手持式發(fā)動機(jī)，那么必須在發(fā)動機(jī)的任何工作姿態(tài)下可靠地潤滑發(fā)動機(jī)的各部分。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種四沖程發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)，它能夠滿足上述手持式工具的使用要求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的第一方面和特征，一種四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)包括一個(gè)儲油室，其用于儲存潤滑油并內(nèi)設(shè)用于產(chǎn)生潤滑油霧的油霧產(chǎn)生裝置；一個(gè)曲軸室，其內(nèi)裝有曲軸的曲柄部分；以及一個(gè)氣門分配室，其內(nèi)裝有一氣門分配裝置，所述儲油室、曲軸室和氣門分配室設(shè)在發(fā)動機(jī)體中，儲油室和曲軸室通過在儲油室中油面上方的一通孔相互連通，曲軸室和氣門分配室通過一控制閥相互連通，該控制閥在曲軸室中壓力升高時(shí)打開，在曲軸室內(nèi)壓力下降時(shí)閉合，氣門分配室在其上部與大氣連通，在其下部通過一個(gè)孔與儲油室連通，下式是在發(fā)動機(jī)工作中建立的Pc≤Po＜Pv其中Pc是曲軸室中的壓力；Po是儲油室中的壓力；Pv是氣門分配室中的壓力。
由于本發(fā)明的上述第一特征，在發(fā)動機(jī)的任何傾斜狀態(tài)中，油霧可以不變地循環(huán)至儲油室、曲軸室、氣門分配室和儲油室，在氣門分配室中液化的油可通過利用在各室內(nèi)壓力之間的差的大小循環(huán)至儲油室，從而保證良好的潤滑狀態(tài)。另外，由于無需設(shè)置昂貴的油泵，這種潤滑系統(tǒng)在成本方面也是適宜的。
按照本發(fā)明的第二方面和特征，除上述第一特征外，該系統(tǒng)還包括一個(gè)最上部室，它占據(jù)氣門分配室上方的一個(gè)位置且通過一個(gè)孔與氣門分配室連通，并通過一油道與儲油室或曲軸室連通，下式是在發(fā)動機(jī)工作期間建立的Pc≤Po～≤Pt＜Pv式中Pt是最上部室中的壓力。
由于本發(fā)明的上述第二特征，不僅油霧的循環(huán)，而且在最上部室中液化和積蓄的油的循環(huán)也可容易地進(jìn)行，從而可保證良好的潤滑狀態(tài)。
按照本發(fā)明的第三方面和特征，除了上述第一特征外，油霧產(chǎn)生裝置包括一個(gè)拋油環(huán)，它由曲軸轉(zhuǎn)動，以便在儲油室中與傾斜狀態(tài)無關(guān)地一直攪拌和拋灑潤滑油。
由于本發(fā)明的第三特征，在儲油室中，在發(fā)動機(jī)任何工作姿態(tài)下，拋油環(huán)的轉(zhuǎn)動能夠可靠地產(chǎn)生油霧，而且拋油環(huán)的結(jié)構(gòu)較為簡單。
按照本發(fā)明的第四方面和特征，除了上述第一或第二特征以外，控制閉包括一個(gè)壓力響應(yīng)式單向閥。
由于第四特征，單向閥可以與曲軸室中的壓力脈沖相關(guān)地打開或閉合，以便將油霧從曲軸室送入氣門分配室，并將曲軸室保持在平均負(fù)壓狀態(tài)。特別是當(dāng)單向閥閉合時(shí)密封良好，因此，這種潤滑系統(tǒng)可有效用于以較低速度轉(zhuǎn)動的發(fā)動機(jī)。
按照本發(fā)明第五方面和特征，除了第一或第二特征之外，控制閥包括當(dāng)與曲軸轉(zhuǎn)動相關(guān)的活塞降低運(yùn)動時(shí)打開，而上述活塞上升運(yùn)動時(shí)閉合的轉(zhuǎn)動閥。
由于第五特征，轉(zhuǎn)動閥能夠與曲軸轉(zhuǎn)動的機(jī)械運(yùn)動相關(guān)地打開和閉合，以便將油霧從曲軸室送入氣門分配室，并將曲軸室保持在平均負(fù)壓狀態(tài)。特別是轉(zhuǎn)動閥的開、閉定時(shí)不會產(chǎn)生偏差，因此，這種潤滑系統(tǒng)可有效用于以較低速度轉(zhuǎn)動的發(fā)動機(jī)。
按照本發(fā)明的第六方面和特征，除了第五特征之外，轉(zhuǎn)動閥打開期間大致為曲柄轉(zhuǎn)角的180°，轉(zhuǎn)動閥開開的起始點(diǎn)設(shè)在一個(gè)范圍中，該范圍是從活塞上、下死點(diǎn)間的中點(diǎn)至按照曲柄轉(zhuǎn)角來說的活塞45°下降位置。
由于本發(fā)明的第六特征，從曲軸室向氣門分配室的正壓排放可通過利用發(fā)動機(jī)高速轉(zhuǎn)動期間氣體的慣性作用有效地進(jìn)行。因此，油霧的輸送和曲軸室負(fù)壓狀態(tài)的保障可以更為可靠。
現(xiàn)在對照以下附圖描述推薦實(shí)施例，以便進(jìn)一步闡述本發(fā)明。


圖1至10表示本發(fā)明的第一實(shí)施例，其中圖1表示設(shè)有按照本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的動力剪切機(jī)的工作情景；圖2是發(fā)動機(jī)的前視垂向剖視圖；圖3是沿圖2中3-3線的剖視圖；圖4是沿圖2中4-4線的剖視圖；圖5是沿圖2中5-5線的剖視圖；圖6是沿圖2中6-6線的剖視圖；圖7是沿圖2中7-7線的剖視圖；圖8是沿圖2中8-8線的剖視圖；圖9是沿圖2中9-9線的剖視圖；圖10A和10B的剖視圖表示在發(fā)動機(jī)橫向翻倒?fàn)顟B(tài)(10A)和倒置狀態(tài)(10B)下，在儲油箱儲油面和循環(huán)通道之間的部位；圖11至14表示發(fā)動機(jī)的變型，其中圖11是發(fā)動機(jī)的垂向剖視圖；圖12是沿圖11中12-12線的剖視圖；圖13是表示轉(zhuǎn)動閥打開狀態(tài)的剖視圖；圖14是表示轉(zhuǎn)動閥開、閉定時(shí)的曲線圖；圖15-25表示本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中圖15是包括潤滑系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的側(cè)視圖；圖16是發(fā)動機(jī)的前視垂向剖視圖；圖17是圖16中關(guān)鍵部分的放大圖；圖18是類似于圖17的視圖，但表示轉(zhuǎn)動閥不同的工作狀態(tài)；圖19是沿圖16中19-19線的剖視圖20是沿圖16中20-20線的剖視圖；圖21是沿圖16中21-21線的剖視圖；圖22是沿圖16中22-22線的剖視圖；圖23是沿圖16中23-23線的剖視圖；圖24是表示當(dāng)發(fā)動機(jī)側(cè)翻時(shí)曲軸室中潤滑油狀態(tài)的剖視圖；圖25是表示當(dāng)發(fā)動機(jī)倒置時(shí)曲軸室中潤滑油狀態(tài)的剖視圖。
現(xiàn)在參閱附圖，借助推薦實(shí)施例描述本發(fā)明。
首先描述圖1至10所示本發(fā)明的第一實(shí)施例?，F(xiàn)參閱圖1，一個(gè)手持式四沖程發(fā)動機(jī)E例如安裝在動力剪切機(jī)T的驅(qū)動部分，作為動力剪切機(jī)T的動力源。動力剪切機(jī)在使用中根據(jù)其工作狀態(tài)，其剪切器分別在各個(gè)方向上轉(zhuǎn)動，因而傾斜度大或處于倒置位置，其工作狀態(tài)不是恒定的。
現(xiàn)參閱圖2和3，一汽化器2和一排氣消音器3裝在發(fā)動機(jī)E的發(fā)動機(jī)體1的前、后部，一個(gè)空氣濾清器4安裝在汽化器2的進(jìn)氣通道入口中。燃油箱5裝在發(fā)動機(jī)體1的下表面。汽化器2包括一個(gè)膜片式泵，其借助發(fā)動機(jī)E的曲軸室(下文將詳述)中的壓力脈沖泵送來自燃油箱5的燃油，以便將過剩的燃油循環(huán)至燃油箱5，從而使燃油可被送至處于任何姿態(tài)的發(fā)動機(jī)E的進(jìn)氣孔。
如圖2和3所示，發(fā)動機(jī)體1包括一個(gè)帶有整體式氣缸蓋的氣缸體，以及一個(gè)結(jié)合在氣缸體6的下端面上的曲軸箱7。氣缸體6包括一個(gè)內(nèi)裝活塞8的單缸9，以及許多繞其外周的冷卻片10。
曲軸箱7包括一對上、下半殼7a和7b，通過設(shè)在其周邊的許多螺栓相互連在一起。曲軸13通過一連桿12連接于活塞8并以下述方式支承在半殼7a和7b之間。
上部半殼7a整體地設(shè)有一對從頂壁垂下的左、右上部軸頸支承壁14和14′，下部半殼7b整體地設(shè)有一對從底壁向上延伸，與上部軸頸支承壁14和14′相對的下部軸頸支承臂15和15′。曲軸13的左軸頸部夾在左上和右軸頸支承壁14和15之間，平面軸承16夾在其間。在每個(gè)上、下軸頸支承臂14′和15′上共有4個(gè)螺栓孔18，布置在平面軸承16或滾珠軸承17的相對兩側(cè)并垂向穿過曲軸箱7。四條柱螺栓19嵌入氣缸體6的下端面并穿過螺栓孔18。螺母20旋緊在從曲軸箱7的下端面伸出的每個(gè)柱螺栓19的下端上。以這種方式，上、下軸頸支承臂14，14′和15，15′相互連接，氣缸體6和曲軸箱7也相互連接起來。
這種連接結(jié)構(gòu)并不干涉繞氣缸體6外周設(shè)置的冷卻片10，因而可以自由選擇冷卻片10的數(shù)目、尺寸等，從而可以顯著提高發(fā)動機(jī)的冷卻效果，同時(shí)也提高了曲軸箱7對曲軸13的支承剛度。
油封21和21′安裝在曲軸箱7的曲軸13穿過的相對端壁上。
曲軸箱7的內(nèi)部分成左側(cè)的儲油室22、中間的曲軸室23和右側(cè)的氣門分配室24，如圖2所示。曲軸13的曲柄部分13a設(shè)置在曲軸室23中。限定量的潤滑油O儲存在儲油室22中，用于攪拌和拋灑潤滑油O的拋油環(huán)25(它是油霧產(chǎn)生裝置)緊固在曲軸13上。
如圖2和4所示，拋油環(huán)25包括配合在曲軸13上的一個(gè)凸臺25a，許多長臂葉片25b和許多短臂葉片25c，兩種葉片都是從凸臺25a的外周伸出的。葉片25b和25c的末端以軸向相對的方向彎曲。
具有上述結(jié)構(gòu)的拋油環(huán)25能夠在發(fā)動機(jī)E的任何工作姿態(tài)下，通過葉片25b和2c的轉(zhuǎn)動來攪拌儲油室22中儲存的油，以便總是可以產(chǎn)生油霧。
氣門分配室24穿過氣缸體6的一側(cè)延伸至氣缸體6的氣缸蓋。氣門分配室24的上部可被一個(gè)連接于氣缸體6的氣缸蓋上的罩26開、閉。
如圖2和5所示，氣缸體6的氣缸蓋設(shè)有連接于汽化器2和排氣消音器3的排氣孔27和28，以及用于開、閉進(jìn)、排氣孔27和28的進(jìn)、排氣門29和30。用于開、閉進(jìn)、排氣門29和30的氣門分配裝置31設(shè)在氣門分配室24中。
氣門分配裝置31包括一個(gè)隨動定時(shí)齒輪33，它可轉(zhuǎn)動地承載在一支承軸34上，該支承軸支承在氣缸體和曲軸箱7的連接表面之間，隨動定時(shí)齒輪33由一主動定時(shí)齒輪32以2/1的減速比被驅(qū)動；一個(gè)承載在凸輪隨動軸36上的凸輪隨動件37和38，它們被凸輪35擺動；一對承載在搖臂軸39上的搖臂40和41，搖臂軸39裝在氣缸體6的氣缸蓋中，其兩端抵靠進(jìn)、排氣門29和30的氣門頭；一對將凸輪隨動件37和38連接于搖臂40和41的另一端的推桿42和43；以及在閉合方向偏壓進(jìn)、排氣門29和30的氣門彈簧44和45。在活塞8的進(jìn)氣沖程中，進(jìn)氣門29可以被打開，在活塞8的排氣沖程中，排氣門30可以被打開。
儲油室22和曲軸室23通過曲軸13中的通孔46相互連通。在這種情形中，通孔通入儲油室22的孔口設(shè)置在儲油室22的中部。儲存在儲油室22中的潤滑油O的量可以調(diào)節(jié)，使得在發(fā)動機(jī)的任何傾斜或倒置的狀態(tài)下，該孔口也浸在油中?；蛘撸?6也可設(shè)在平面軸承16或儲油室22和曲軸室23之間的隔壁中。
如圖2和7所示，一個(gè)閥門室47限定在曲軸箱7的下表面之下并連接于氣門分配室24。閥門室47通過一個(gè)閥孔48與曲軸室23連通。單向閥49作為開、閉閥孔48的控制閥安裝在閥門室47中，并響應(yīng)于曲軸室23中的壓力脈沖被移動，因而閥孔48在壓力減小時(shí)閉合，在壓力上升時(shí)打開。
一個(gè)U形返油室50在曲軸箱7的下表面之下被限定，包圍著閥門室47。返油室50通過一對孔51與氣門分配室24的底部連通，孔51相互最大限度間隔開來，返油室50通過一對通孔46也與儲油室22連通。兩道孔46的總橫截面積設(shè)定得足夠地大于兩孔51的總橫截面積。
一底板53使曲軸箱7下表面上的凹部封閉起來，從而形成了閥門室47和返油室50。底板50通過柱螺栓19和螺母20壓緊在曲軸箱7上。
氣門分配室24的上部通過一根通氣管54與空氣濾清器4的內(nèi)部相連通，通氣管54是由橡膠制成的并穿過氣缸蓋的罩26的一側(cè)壁安裝。在這種情形中，通入氣門分配室24的通氣管54的端部設(shè)置得伸入氣門分配室24一個(gè)預(yù)定長度。因此，在發(fā)動機(jī)E的任何工作姿態(tài)下都可防止在氣門分配室24中積蓄的油流出室24而進(jìn)入通氣管54。
如圖2，8和9所示，一個(gè)外罩55連接于氣缸蓋的罩26，配合在罩26的外周上。一個(gè)扁平的最上部室56限定在罩26和55的頂壁之間，并通過一對孔57與氣門分配室24連通，孔57在對角位置(最好在四個(gè)角部)設(shè)在氣缸蓋的罩26的頂壁中。最上部室56通過一條油道58也與返油室50連通，油道58設(shè)在氣缸體6和曲軸箱7中。油道58的橫截面積大于一對孔57的總橫截面積。
孔51和57、最上部室56、油道58、返油室50和通孔46構(gòu)成一條循環(huán)通道L，其用于使?jié)櫥蛷臍忾T分配室24返回儲油室24。該循環(huán)通道通入儲油室22的孔口，即，通孔52的出口端位于儲油室22的縱向和橫向中部，且在儲油室2的垂向中部之下，及在室22的垂向中部之下。因此，如圖10A和10B所示，在發(fā)動機(jī)E的側(cè)翻或倒置狀態(tài)下，上述孔口暴露在儲油室22的儲油面上方，在發(fā)動機(jī)的上述狀態(tài)下，氣門分配室24位于儲油室22之下。
如果在發(fā)動機(jī)E工作期間，曲軸13的轉(zhuǎn)動借助拋油環(huán)25在儲油室中攪拌潤滑油O以產(chǎn)生油霧，那么，當(dāng)曲軸室中的壓力被活塞8的升起運(yùn)動減小時(shí)，油霧通過通孔46被吸入曲軸室23，以便潤滑圍繞曲柄部分13a和活塞8的部分。然后，當(dāng)曲軸室23中的壓力被活塞8的下降運(yùn)動增高時(shí)，單向閥49被打開，使油霧與曲軸室23中產(chǎn)生的漏氣一起從閥孔48送入閥門室47，從而送入氣門分配室24，在那里油霧和漏氣相互分開。因此，油霧可潤滑氣門分配裝置31的各部分，而則通過通氣管54排入空氣濾清器4。
由于活塞8的升、降運(yùn)動，曲軸室23中的壓力是脈動的，在正、負(fù)壓力間交替變換。在正壓力下，單向閥49打開，使正壓力向閥門室47釋放。在負(fù)壓力下，單向閥49閉合，防止正壓力從閥門室47回流，因而曲軸室23中的壓力在平均值上保持為負(fù)。
另一方面，相互連接的氣門分配室24和閥門室47通過通氣管54與處于大氣壓狀態(tài)的空氣濾清器4連通，因而在兩個(gè)室24和47中的壓力基本等于大氣壓。
儲油室22通過通孔46與曲軸室23連通，因而儲油室22中的壓力等于或稍高于曲軸室23中的壓力。
返回室50通過通孔52與儲油室22連通，也通過孔51與氣門分配室24連通，因而返油室50中的壓力等于或稍高于儲油室22中的壓力。
最上部室56通過油道58與返油室50連通，也通過孔57與氣門分配室24連通，因而最上部室56中的壓力等于或銷高于返回室50中的壓力。
在各室中的壓力間的關(guān)系可用下式表達(dá)Pc≤Po≤Pr≤Pt＜Pv
式中Pc為曲軸室23中的壓力，Po為儲油室22中的壓力，Pr為返油室50中的壓力，Pt為最上部室56中的壓力，Pv為氣門分配室24中的壓力因此，在發(fā)動機(jī)工作期間，壓力是通過下述路徑流動的
因此，送至氣門分配室24的油霧通過壓力路徑循環(huán)至儲油室22，在氣門分配室24中液化的油通過孔51循環(huán)至返油室50和儲油室22。油霧和液化后的油的上述循環(huán)，即使發(fā)動機(jī)E以任何姿態(tài)傾斜，進(jìn)行時(shí)也沒有障礙。
在發(fā)動機(jī)E的倒置工作狀態(tài)下，最上部室56位于氣門分配室24之下，因而在氣門分配室24中液化的油通過孔57流入最上部室并通過油道58吸入返油室50，并循環(huán)入儲油室22中。
甚至在發(fā)動機(jī)E的任何工作姿態(tài)如傾斜和倒置姿態(tài)下，潤滑油的循環(huán)也可以不受阻礙地進(jìn)行，從而一直保證良好的潤滑狀態(tài)。因此，發(fā)動機(jī)可以耐受動力剪切機(jī)在各個(gè)方向上的工作。另外，由于曲軸室23中的壓力脈沖用于潤滑油的循環(huán)，因而無需設(shè)置油泵。
在工作完成之后，發(fā)動機(jī)E停止工作，使動力剪切機(jī)間置，如圖10A和10B所示，發(fā)動機(jī)E可側(cè)翻或倒置。然而，在這種狀態(tài)下，循環(huán)路徑L的使氣門分配室通入儲油室22的孔口，即，通孔52的出口端暴露在儲油室22中儲存的潤滑油O的油面上方，因而儲油室22中的潤滑油O可防止通過循環(huán)路徑L回流入氣門分配室24中。因此，可以避免潤滑油從氣門分配室24漏入通氣管54中。
再參閱圖2，帶有冷卻片60的飛輪永磁發(fā)電機(jī)59的轉(zhuǎn)子61鄰近于氣門分配室24固定于曲軸13的外端，與轉(zhuǎn)子61配合工作的點(diǎn)火線圈62固定于氣缸體6。離心式離合器64設(shè)置在轉(zhuǎn)子61和工作機(jī)驅(qū)動軸63之間。離心式離合器64包括多個(gè)可膨脹地裝在轉(zhuǎn)子61上的離合器瓦65，一個(gè)在收縮方向偏壓離合器瓦65的離合器彈簧66，以及一個(gè)固定于驅(qū)動軸63包圍離合器瓦65的離合器鼓67。當(dāng)轉(zhuǎn)子以預(yù)定轉(zhuǎn)速以上被轉(zhuǎn)動時(shí)，離合器瓦65膨脹，與離合器鼓67的內(nèi)周面壓力接觸，因而將輸出轉(zhuǎn)矩從曲軸13傳至驅(qū)動軸63。
一護(hù)罩69安裝在發(fā)動機(jī)體1上，蓋住發(fā)動機(jī)體1和飛輪永磁發(fā)電機(jī)59的頭部，并限定了一條護(hù)罩和發(fā)動機(jī)體1和飛輪永磁發(fā)電機(jī)59的關(guān)部之間的冷卻空氣道68。通入冷卻空氣道68的入口68I設(shè)在離心式離合器64和護(hù)罩69之間的環(huán)形結(jié)構(gòu)中，而出口68O設(shè)在護(hù)罩69中，入口68I的相對側(cè)上。
因此，在轉(zhuǎn)子61轉(zhuǎn)動期間，冷卻葉片60產(chǎn)生的風(fēng)流過冷卻空氣道68以冷卻發(fā)動機(jī)E的各部分。
鄰接曲軸室23一側(cè)的儲油室22設(shè)置得從氣缸體6的外表面伸出，面對冷卻空氣道68，能夠起動曲軸13的公知的線圈起動器70安裝在曲軸箱7鄰近儲油室22的外表面上。起動器70設(shè)置得伸向護(hù)罩69的外側(cè)，使護(hù)罩69不干涉起動器70的起動索的工作。
當(dāng)轉(zhuǎn)子61隨曲軸13轉(zhuǎn)動時(shí)，由冷卻葉片60產(chǎn)生的風(fēng)流過冷卻空氣道68以冷卻發(fā)動機(jī)E的各部分，但是具體來說，由于儲油室22面對準(zhǔn)卻氣道68，使儲油室22受到冷卻空氣的冷卻，從而使?jié)櫥蚈得到有效冷卻。另外，儲油室22設(shè)在傳統(tǒng)上是死空間的，曲軸室23和后坐式起動器70之間的空間中，發(fā)動機(jī)E的尺寸未因設(shè)置儲油室22而增加。
圖11至14表示發(fā)動機(jī)的一種變型，它采用轉(zhuǎn)動閥71替代單向閥49。在圖11至13中，轉(zhuǎn)動閥71包括一對風(fēng)扇形閥件72，它們是在氣門分配裝置31的隨動定時(shí)齒輪33的與凸輪35相對側(cè)上以凸起方式形成的，且設(shè)在一條直徑線上；以及一對周向地位于閥件72之間的凹槽73。轉(zhuǎn)動閥對著曲軸室23和氣門分配室24之間的隔壁上的閥孔74，以便借助隨動定時(shí)齒輪33的轉(zhuǎn)動開、閉閥孔74。
每個(gè)閥件72和凹槽73具有大約90°的中心角，但是因?yàn)殡S動定時(shí)齒輪33是以1/2的減速比被與曲軸13一起轉(zhuǎn)動的主動齒輪32驅(qū)動的，所以按照曲柄角來說，閥孔74的每個(gè)被閥件72和凹槽73開、閉的期間為大約180°。
另外，如圖14所示，閥件72和凹槽73的設(shè)置使得在活塞8的下降行程中閥被打開，而在活塞8的升高行程中閥被閉合。具體來說，需要的設(shè)置是使閥孔74在從活塞8的上、下死點(diǎn)間的中點(diǎn)P至相應(yīng)于曲柄角45°的活塞下降位置的范圍內(nèi)打開，而在從上述中點(diǎn)P至相應(yīng)于曲柄角45°的活塞升高位置的范圍內(nèi)閉合。
除了沒有閥門室47以外，其它布置均與前述實(shí)施例相似，在圖11至14中，與前述第一實(shí)施例中相應(yīng)的部分或部件使用相同的標(biāo)號。
轉(zhuǎn)動閥71與曲軸13的轉(zhuǎn)動機(jī)械動作相關(guān)地打開和閉合閥孔74，因而即使發(fā)動機(jī)E高速轉(zhuǎn)動期間，也不會產(chǎn)生開、閉閥孔預(yù)定的定時(shí)的偏差，而且通過有效地利用流動氣體的慣性作用，油霧可有效地從曲軸室23送入氣門分配室24，同時(shí)，可以保證曲軸室23的平均負(fù)壓狀態(tài)。
現(xiàn)參閱圖15至25描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
現(xiàn)在參閱圖15，汽化器102和排氣消音器103分別安裝在手持式四沖程發(fā)動機(jī)10E的發(fā)動機(jī)體101的前、后部，空氣濾清器104安裝在汽化器102的進(jìn)氣口。燃油箱105安裝在發(fā)動機(jī)體101的下表面。汽化器102包括一個(gè)膜片泵，它利用下文將詳述的曲軸室中的壓力脈沖從燃油泵105泵送燃油，并將過剩的燃油送回燃油箱，因而在發(fā)動機(jī)的任何姿態(tài)下都可將燃油送至發(fā)動機(jī)10E的進(jìn)氣孔。
現(xiàn)參閱圖16，17，19和20，發(fā)動機(jī)101包括由一對用螺栓相互連接起來的左、右半殼106a和106b構(gòu)成的曲軸箱106和一個(gè)用螺栓固定在曲軸箱106上表面上的帶有整體氣缸蓋的氣缸體107。半殼106a和106b水平地承載著曲軸108，活塞110通過連桿109連接于曲軸108的曲軸銷，并可滑動地裝在氣缸體107中形成的氣缸107a中。
氣缸107a的頂壁包括進(jìn)氣孔111和排氣孔112，并連接于汽化器102，設(shè)在其上的進(jìn)、排氣門113和114用于打開和閉合進(jìn)、排氣孔111和112。用于驅(qū)動進(jìn)、排氣門113和114的氣門分配裝置115設(shè)置在氣門分配室116中，氣門分配室116從曲軸箱106和氣缸體107的側(cè)面延伸至氣缸體107的頂部。氣門分配室116能夠被罩121打開和閉合，罩121連接于氣缸體107的氣缸蓋上。
氣門分配室115包括一個(gè)固定在曲軸108上的主動定時(shí)齒輪117；一個(gè)承載在支承軸119上的隨動定時(shí)齒輪118，支承軸119在氣門分配室116的中部安裝在曲軸箱106上，隨動定時(shí)齒輪118以1/2的減速比由主動定時(shí)齒輪117驅(qū)動；一個(gè)整體地連接于隨動定時(shí)齒輪一端的凸輪120；一對承載在凸輪隨動軸122上的凸輪隨動件123和124，凸輪隨動軸122裝在氣缸蓋107中；一對由搖臂軸125支承的搖臂126和127，搖臂軸125裝在氣缸體107中，其端部抵靠進(jìn)、排氣門113和114的氣門頭；一對將凸輪隨動件123和124連接于搖臂126和127的另一端的推桿128和129；以及在閉合方向上偏壓進(jìn)、排氣門113和114的氣門彈簧130和131，因此，進(jìn)氣門在活塞110的進(jìn)氣沖程中打開，而排氣門114在活塞110的排氣沖程中打開。
一個(gè)曲軸室132在曲軸箱106中形成并包括一個(gè)圓筒形內(nèi)室132a，其中設(shè)置曲軸108的曲柄部分108a，還包括一個(gè)外室132b，其具有U形截面并從底部至周向相對的側(cè)面包圍著內(nèi)室132a。在曲軸室132底部，在內(nèi)、外室132a和132b之間的隔臂134上設(shè)有一孔口133，使內(nèi)、外室132a和132b可相互連通。潤滑油O儲存在曲軸室132的底部，存油量使油面稍許接觸曲柄部分108a的外周。油匙135在連桿109的擴(kuò)大端形成，作為油霧產(chǎn)生裝置以便在曲軸108轉(zhuǎn)動過程中攪拌和拋灑潤滑油O，從而產(chǎn)生油霧。
如圖17和23所示，曲軸室132和氣門分配室116通過第一和第二供油道136和137相互連通，第一和第二供油道136和137分別在曲軸室132中油面的上方設(shè)在曲軸108和曲軸箱106中。氣門分配室116在其底部也通過一個(gè)孔138與曲軸室132連通。
一轉(zhuǎn)動閥139作為控制閥裝在第一和第二供油道136和137之間。轉(zhuǎn)動閥139包括一條大約180°的弧形槽160，在曲軸108一側(cè)，在一軸頸部分108b的外周上形成，以及一閥孔162設(shè)在用于支承軸頸部分108b的曲軸箱106的支承部分161中，與弧形槽160連通。曲軸108中的第一供油道136連接于弧形槽160，曲軸箱106中的第二供油道137連接于閥孔162。因此，曲軸每轉(zhuǎn)過大約180°，使弧形槽160和閥孔162交替地連通和隔開，然而轉(zhuǎn)動閥的設(shè)置使其在活塞110下降行程中打開(圖18)，而在活塞110上升行程中閉合(圖17)。具體來說，需要的設(shè)置是，轉(zhuǎn)動閥在從活塞上、下死點(diǎn)間的中點(diǎn)P至相應(yīng)于曲柄角45°的活塞降下位置的范圍內(nèi)開始打開，而在從上述中點(diǎn)P至相應(yīng)于曲柄角45°的活塞上升位置的范圍內(nèi)活塞的打開完成，這一情形與上述變型(見圖14)中所述情形是一樣的。
如圖20所示，氣門分配室124的上部通過一條通氣管142與空氣濾清器104的內(nèi)部連通，通氣管104由橡膠制成并穿過氣缸蓋的罩121一側(cè)安裝。在這種情形中，通氣管142通入氣門分配室116的那端設(shè)置得伸入氣門分配室116一個(gè)預(yù)定的長度。因此，在氣門分配室116中積蓄的油，在發(fā)動機(jī)10E的任何工作姿態(tài)下，都可防止流出室116而進(jìn)入通氣管142。
如圖16，21和22所示，一個(gè)外部罩163連接于氣缸蓋的罩121，配合在罩121的外周上。一扁平的最上部室164在罩121和163的頂壁間形成，并通過一對孔165與氣門分配室116連通，孔165在對角位置(最好在四個(gè)角部上)上設(shè)在罩121的頂壁中。最上部室164也通過一系列設(shè)在氣缸體107和曲軸箱106中的循環(huán)油道166與曲軸室132的內(nèi)室132a連通。循環(huán)油道166的橫截面積大于孔165的總橫截面積。
因此，發(fā)動機(jī)10E工作期間，隨著曲軸108的轉(zhuǎn)動，連接109擴(kuò)大端部上的油匙135垂向擺過曲軸室132的內(nèi)、外室132a和132b之間的孔口133，使?jié)櫥捅粩嚢韬蛼仦⒁员阍谇S室132中產(chǎn)生油霧。油霧首先潤滑曲柄部分108a的圓周部分以及活塞110，然后，當(dāng)轉(zhuǎn)動閥139打開時(shí)，油霧通過第一和第二供油道136和137隨漏氣送入氣門分配室116，在室116中油霧和漏氣相互分離。油霧潤滑氣門分配裝置115的各部分，漏氣通過通氣管142排入空氣濾清器104。
由于活塞110的升、降運(yùn)動，曲軸室132中的壓力交替在正、負(fù)壓力間脈動。當(dāng)產(chǎn)生正壓力時(shí)，轉(zhuǎn)動閥139打開，使正壓力通過第一和第二供油道136和137放入氣門分配室116。當(dāng)產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)，轉(zhuǎn)動閥閉合，防止正壓力從氣門分配室回流，從而使曲軸室132中的壓力平均保持為負(fù)。
另一方面，氣門分配室116通過通氣管142與處于大氣壓狀態(tài)的空氣濾清器104的內(nèi)部連通，因而使氣門分配室116中的壓力基本等于大氣壓。
最上部室164通過循環(huán)通道166與曲軸室132連通，也通過孔165與氣門分配室116連通，因而最上部室164中的壓力等于或稍高于曲軸室132中的壓力。
在各室中壓力大小的關(guān)系可由下式表達(dá)Pc≤Pt＜Pv式中Pc為曲軸室132中的壓力，Pt為最上部室164中的壓力，Pv為氣門分配室116中的壓力。
因此，在發(fā)動機(jī)10E工作期間，壓力流動路徑可表示為
因此，從曲軸室132送至氣門分配室116的油霧通過上述路徑循環(huán)至曲軸室132。上述油霧和液化的油的循環(huán)即使當(dāng)發(fā)動機(jī)10E以任何姿態(tài)傾斜時(shí)也不會受到阻礙。
如圖24和25所示，當(dāng)發(fā)動機(jī)10E工作期間側(cè)翻或倒置時(shí)，曲軸室132中的大量潤滑油O以閉合外室132b的方向流動，小量潤滑油O留在內(nèi)室132a中。因此，可防止活塞110浸入油中，從而避免油進(jìn)入燃燒室。
在發(fā)動機(jī)10E的側(cè)翻或倒置的工作狀態(tài)下，在氣門分配室116中液化的油通過孔165流入最上部室164，然而，各室間的壓力關(guān)系得到保持，因而在最上部室164中積蓄的油通過油的循環(huán)通道166吸入曲軸室132的內(nèi)室132a中。
另一方面，在這種情形中連桿109的油匙135不能攪拌潤滑油，但是，通過油的循環(huán)通道166返回內(nèi)室132a中的油撞擊曲軸108的曲柄部分108a和活塞110，因此，油濺射形成油霧。因此，并不妨礙潤滑發(fā)動機(jī)10E的各部分。
甚至在發(fā)動機(jī)10E的任何工作姿態(tài)如傾斜或倒置姿態(tài)下，潤滑油的循環(huán)也可以不間斷地進(jìn)行，以保證總是處于良好的潤滑狀態(tài)。
現(xiàn)在再參閱圖16，能夠起動曲軸的后坐式起動器143安裝在曲軸箱106的與氣門分配室116相對的外表面上。帶有冷卻葉片145的飛輪永磁發(fā)電機(jī)144的轉(zhuǎn)子146固定在曲軸108鄰近氣門分配室116的外端上，與轉(zhuǎn)子146配合工作的點(diǎn)火線圈147固定在氣缸體107上。離心式離合器149設(shè)在轉(zhuǎn)子146和工作機(jī)驅(qū)動軸148之間。離心式離合器149包括可膨脹地承載在轉(zhuǎn)子146上的多個(gè)離合器瓦150，一個(gè)在收縮方向上偏壓離合器瓦150的離合器彈簧151，以及一個(gè)固定在驅(qū)動軸148上，包圍離合器瓦150的離合器鼓152。當(dāng)轉(zhuǎn)子在預(yù)定轉(zhuǎn)速以上轉(zhuǎn)動時(shí)，離合器瓦150膨脹，與離合器鼓152的內(nèi)周面壓力接觸，從而將輸出轉(zhuǎn)矩從曲軸108傳至驅(qū)動軸148。
一護(hù)罩153安裝在發(fā)動機(jī)體1上，覆蓋發(fā)動機(jī)和飛輪永磁發(fā)電機(jī)144的頭部，并在護(hù)罩和發(fā)動機(jī)體1和子輪永磁發(fā)電機(jī)59的頭部之間形成冷卻空氣通道154。通入冷卻空氣通道154的進(jìn)口154a設(shè)在離心式離合器149和護(hù)罩153之間的環(huán)形結(jié)構(gòu)中，出口154b設(shè)在護(hù)罩153與進(jìn)口154a相對側(cè)上。
因此，轉(zhuǎn)子146轉(zhuǎn)動的期間，冷卻葉片145產(chǎn)生的風(fēng)流過冷卻空氣通道154以便冷卻發(fā)動機(jī)10E的各部分。
雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是顯然本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，可以作出各種變化而并不超出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，它包括一個(gè)儲油室，其內(nèi)儲存潤滑油并裝有油霧產(chǎn)生裝置以便用潤滑油產(chǎn)生油霧；一個(gè)曲軸室，其內(nèi)容納曲軸的曲柄部分；一個(gè)氣門分配室，其內(nèi)裝有一個(gè)氣門分配裝置，所述儲油室、曲軸室和氣門分配室設(shè)置在發(fā)動機(jī)體內(nèi)，所述儲油室和曲軸室通過一個(gè)在所述儲油室中油面上方的通孔相互連通，所述曲軸室和所述氣門分配室通過一個(gè)控制閥相互連通，所述控制閥當(dāng)曲軸室內(nèi)壓力上升時(shí)打開，而當(dāng)曲軸室內(nèi)壓力減小時(shí)閉合，所述氣門分配室在其上部基本與大氣連通，在其底部通過孔與所述儲油室連通，在發(fā)動機(jī)工作期間形成下述關(guān)系pc≤Po＜Pv其中，Pc為曲軸室內(nèi)的壓力；Po為儲油室內(nèi)的壓力；Pv為氣門分配室內(nèi)的壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)，其特征在于還包括一個(gè)最上部室，它占據(jù)氣門分配室上方的位置，并通過孔與氣門分配室連通，也通過油道與所述儲油室或所述曲軸室連通，在發(fā)動機(jī)工作期間形成下述關(guān)系Pc≤Po≤Pt＜Pr其中，Pt為所述最上部室內(nèi)的壓力。
3.如權(quán)利要求1或2所述的四沖程發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)，其特征在于所述油霧產(chǎn)生裝置包括一個(gè)由所述曲軸轉(zhuǎn)動的拋油環(huán)，它與發(fā)動機(jī)的傾斜狀態(tài)無關(guān)地總是在所述儲油室中攪拌和拋灑潤滑油。
4.如權(quán)利要求1所述的四沖程潤滑系統(tǒng)，其特征在于所述控制閥包括一個(gè)壓力響應(yīng)式單向閥。
5.如權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)，其特征在于所述控制閥包括一個(gè)轉(zhuǎn)動閥，所述轉(zhuǎn)動閥在與曲軸轉(zhuǎn)動相關(guān)的活塞下降運(yùn)動時(shí)打開，而在活塞升高運(yùn)動時(shí)閉合。
6.如權(quán)利要求5所述的四沖程發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)，其特征在于按照曲柄角來說，所述轉(zhuǎn)動閥的打開期間為大約180°，所述轉(zhuǎn)動閥的打開的起始點(diǎn)設(shè)定在從活塞的上、下死點(diǎn)之間的中點(diǎn)至按照曲柄角來說所述活塞下降45°的位置的范圍內(nèi)。
7.四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，它包括一個(gè)護(hù)罩，所述護(hù)罩覆蓋氣缸體的外周并在護(hù)罩和氣缸體外周之間形成冷卻空氣通道；安裝在曲軸上的冷卻葉片，所述曲軸支承在曲軸箱內(nèi)，所述冷卻葉片用于將冷卻空氣送入冷卻空氣通道內(nèi)；以及后坐式起動器，其安裝在曲軸箱內(nèi)，伸出護(hù)罩外，能夠起動曲軸的另一端，其中，所述潤滑系統(tǒng)還包括一個(gè)儲油室，它在曲軸箱內(nèi)形成，設(shè)置在所述后坐式起動器和所述曲軸箱內(nèi)的曲軸室之間，所述曲軸箱內(nèi)具有曲軸的一個(gè)曲柄部分，所述儲油室用于儲存潤滑油，在所述儲油室中安裝的一個(gè)油霧產(chǎn)生裝置攪拌潤滑油以產(chǎn)生油霧，在儲油室中產(chǎn)生的油霧被送至曲軸室和發(fā)動機(jī)的各部分。
8.四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，它包括一個(gè)設(shè)在具有一個(gè)曲軸室和一個(gè)氣門分配室的發(fā)動機(jī)體內(nèi)，以便順續(xù)將潤滑油送至所述曲軸室和所述氣門分配室，所述氣門分配室和所述儲油室通過一條循環(huán)通道相互連通，以便將潤滑油從所述氣門分配室送回所述儲油室，其中，所述循環(huán)通道通入儲油室的孔口設(shè)置得使其在發(fā)動機(jī)的側(cè)翻狀態(tài)或倒置狀態(tài)，氣門分配室變得低于儲油室時(shí)暴露在儲油室中的潤滑油的油面上方。
9.四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，它包括一個(gè)曲軸室，曲軸的一曲柄部分容納在其中且潤滑油儲存在其中；一個(gè)內(nèi)裝氣門分配裝置的氣門分配室，所述曲軸室和所述氣門分配室設(shè)置在一發(fā)動機(jī)體內(nèi)；一個(gè)油霧產(chǎn)生裝置設(shè)在所述曲軸室內(nèi)，用于產(chǎn)生潤滑油的油霧；所述曲軸室和所述氣門分配室通過一控制閥在曲軸室中的潤滑油的油面上方相互連通，所述控制閥當(dāng)所述曲軸室中壓力上升時(shí)打開，當(dāng)所述曲軸室中壓力減小時(shí)閉合；所述氣門分配室在其上部基本與大氣連通，在其底部通過孔與所述曲軸室連通；在發(fā)動機(jī)工作期間形成下述關(guān)系Pc＜Pv其中，Pc為所述曲軸室中的壓力，Pv為所述氣門分配室中的壓力。
10.如權(quán)利要求9所述的四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，其特征在于還包括一個(gè)最上部室，它設(shè)在發(fā)動機(jī)體內(nèi)，占據(jù)所述氣門分配室上方的位置，并通過一個(gè)孔與所述氣門分配室連通，也通過一條油的循環(huán)通道與所述曲軸室連通，形成下述關(guān)系Pc≤Pt＜Pv其中，Pt為所述最上部室中的壓力。
11.如權(quán)利要求9所述的四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，其特征在于所述控制閥包括一轉(zhuǎn)動閥，所述轉(zhuǎn)動閥在與曲軸轉(zhuǎn)動相關(guān)的活塞下降運(yùn)動時(shí)打開，而在所述活塞上升運(yùn)動時(shí)閉合。
12.如權(quán)利要求11所述的四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，其特征在于按照曲柄角來說，所述轉(zhuǎn)動閥的打開期間為大約180°，所述轉(zhuǎn)動閥打開的起始點(diǎn)設(shè)定在從活塞上、下死點(diǎn)之間的中點(diǎn)至按照曲柄角來說所述活塞45°的下降位置的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求9所述的四沖程發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)，其特征在于所述曲軸室包括一個(gè)內(nèi)設(shè)曲軸的曲柄部分的內(nèi)室和一個(gè)外室，所述外室在一隔壁的相對側(cè)鄰接所述內(nèi)室的相對側(cè)，并與所述內(nèi)室的底部連通，當(dāng)發(fā)動機(jī)側(cè)翻或倒置時(shí)，大量所述曲軸室中的潤滑油裝納在所述外室中。
全文摘要
在發(fā)動機(jī)體內(nèi)設(shè)置儲油室、曲軸室和氣門分配室。儲油室和曲軸室通過一通孔相互連通，曲軸室和氣門分配室通過單向閥相互連通，該單向閥在曲軸室中壓力升高時(shí)打開。氣門分配室和儲油室通過一孔相互連通。利用曲軸室中的壓力脈沖，使儲油室中產(chǎn)生的油霧從儲油室循環(huán)至曲軸室、氣門分配室和儲油室。因此，在發(fā)動機(jī)的任何工作狀態(tài)下，無需使用專用油泵就可以循環(huán)潤滑油。
文檔編號F02B63/02GK1157877SQ9611978
公開日1997年8月27日 申請日期1996年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月15日
發(fā)明者龍康武, 本天宗平, 西田隆夫, 告川高則 申請人:本田技研工業(yè)株式會社