專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的曲軸軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本/>開(kāi)涉及一種內(nèi)燃才幾的曲軸軸承裝置，并且尤其涉及一種手 持式電機(jī)驅(qū)動(dòng)工具的內(nèi)燃機(jī)的曲軸軸承裝置。
背景技術(shù)：
在用于電4幾驅(qū)動(dòng)工具(諸如《連鋸、初于籬^f奮剪才幾、除草4幾等)的 內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)中，已使用軸承套來(lái)消除在軸承座制造完成以后對(duì)曲 軸軸承的軸承座進(jìn)行后處理的需要。
在US4974973和W097/45649中，已經(jīng)記載了曲軸軸^c裝置就 是釆用這種軸承套。在例如US4974973的軸承裝置中，軸承可以設(shè) 置在軸承套中，該軸承套形成為外周涂覆有橡膠的錫杯(tin cup )。 布置該涂有棉』交的外周以補(bǔ)償7>差(例如，在例如軸7 義座的生產(chǎn)中 的尺寸變化)并且密封汽缸和曲軸箱。同樣，該裝置的內(nèi)周設(shè)有密 封環(huán)以密佳t曲軸。
即使這種裝置具有許多優(yōu)點(diǎn)，但也可能出現(xiàn)一些個(gè)問(wèn)題
-由于在這種裝置中存在相當(dāng)大的公差，則存在如下的風(fēng)險(xiǎn)軸 岸義太過(guò);^動(dòng)地布置在座套中，乂人而導(dǎo)致軸岸義可能在軸7K套中壽爭(zhēng)動(dòng)或 者軸承將包含著軸承套在軸承座中轉(zhuǎn)動(dòng)；或者軸承將過(guò)緊地壓在軸 承套中，從而帶來(lái)軸承傾斜的風(fēng)險(xiǎn)；或者軸承和成軸承套擠壓入軸 承座中，從而使軸承和/或軸承套最終破裂。-即使獲得了實(shí)現(xiàn)軸承和軸承套的適當(dāng)擠壓的尺寸，也可能難以 密封這種裝置。結(jié)果，在操作期間可能必需在軸承座和軸承套之間 具有非常多的硅有機(jī)樹(shù)脂膠才能形成密封。
同樣，由于必須將一種昂貴的橡膠用于涂覆橡膠的外周，因而 這種解決方案在生產(chǎn)上是相當(dāng)昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于4是供一種解決上述問(wèn)題的改進(jìn)的曲軸軸岸義裝置。
通過(guò)才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸軸7fC裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。
根據(jù)權(quán)利要求1中限定的本發(fā)明的第一方面，將曲軸軸承裝置
布置成4吏得軸7 義座的至少 一個(gè)部分具有布置在該軸壽義座中的加強(qiáng) 件，而且，軸岸義座的該至少一個(gè)部分的表面(該表面頂靠軸岸義)由 塑料材料制成。該軸承裝置還具有用于密封曲軸和軸承座的密封裝置。
由于具有這種加強(qiáng)件，將可能將塑料材料用于軸承座的上述表 面而沒(méi)有塑并+材并牛的壓縮形變的風(fēng)險(xiǎn)。與將錫杯用作軸岸義套的現(xiàn)有 技術(shù)的方案相比，本發(fā)明的另 一優(yōu)點(diǎn)在于本解決方案中能夠省略這 種軸承套，從而使得軸承座與軸承之間的公差(即制造尺寸變化) 更小。而依然存在的構(gòu)造公差可以被塑料材料的固有性質(zhì)接受。而 且，與例如金屬材料相比，塑料材料可以在無(wú)須進(jìn)行后處理的情況 下生產(chǎn)成具有較小的公差。因而，利用根據(jù)本發(fā)明的裝置，軸承在 太過(guò)松動(dòng)地保持在軸承座中從而使軸承可能會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)或者軸承保持 地太緊以及以任何其他方式傾斜或損壞的風(fēng)險(xiǎn)較低。由于很好地限 定了軸 K的位置，因而確^呆了包括活塞桿的曲軸組件的適當(dāng)功能以
5及曲軸組件和汽缸的良好配合，這將導(dǎo)致良好的發(fā)動(dòng)機(jī)性能和較低 的4非》文。
該裝置的另一優(yōu)點(diǎn)在于，由于沒(méi)有軸承套，因而軸承裝置的直 徑可以減小，這就產(chǎn)生了更具成本效益的裝置。同樣，當(dāng)不存在軸 承套時(shí)，該裝置將更輕且更具有成本效益。
通過(guò)如在權(quán)利要求2中所限定的那樣將塑料材料的表面布置為 軸承與加強(qiáng)件之間的層，該裝置將對(duì)載荷更具有抵抗力，即其可以 經(jīng)受很高的載荷而沒(méi)有塑料材料壓縮形變的風(fēng)險(xiǎn)。這在塑料材料是 如權(quán)利要求4中所限定的纖維加強(qiáng)的塑料材料的情況下尤為確切。
通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求7所述的那樣布置密封裝置，可以使用具有 成本效益的密封裝置，其可以由普通的橡膠材料制造并且仍能實(shí)現(xiàn) 對(duì)軸承座和曲軸的令人滿意的密封。同樣，該密封裝置可以在相同 的制造場(chǎng)合中作為一個(gè)單元來(lái)生產(chǎn)。
根據(jù)權(quán)利要求8,通過(guò)將密封裝置布置成使得其具有可與軸承 推進(jìn)接合的至少 一個(gè)突出部，則曲軸的軸向公差可由該突出部才妻受。
根據(jù)權(quán)利要求9，通過(guò)將密封裝置的至少一個(gè)突出部布置成使 其頂靠軸7 義的外圈，可以實(shí)J見(jiàn)軸7lc的外圏與內(nèi)圈之間的^f立移。從而， 當(dāng)軸承為^求軸承時(shí)，確保3求軸承的5求將會(huì)與該軸岸義的內(nèi)圈和外圈都 接觸。由于該措施，該軸承的使用壽命會(huì)很長(zhǎng)。
根據(jù)權(quán)利要求10,通過(guò)布置形成了頂靠軸承外圈的非連續(xù)環(huán)的 多個(gè)突出部，密去于裝置3尋有助于^f吏軸7 c沿曲軸的軸向方向定心。
根據(jù)權(quán)利要求11，通過(guò)將至少一個(gè)突出部布置成具有逐漸變細(xì) 的形狀，將實(shí)現(xiàn)與來(lái)自軸承的壓力成比例的壓縮。從而，因制造公差而產(chǎn)生的沿軸向方向的尺寸變4t可以獨(dú)立于該尺寸變^b的大小 而很好地一皮接受。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種內(nèi)燃機(jī)，其包括曲軸和至 少 一個(gè)才艮據(jù)該文件中描述的任何實(shí)施例的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種手持式電機(jī)驅(qū)動(dòng)工具，包 括具有曲軸和至少 一 個(gè)根據(jù)在該文件中描述的任何實(shí)施例的裝置 的內(nèi)纟然才幾。


以下將參照附圖更詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中
圖1示出了本發(fā)明的曲軸軸承裝置的實(shí)施例在曲軸的軸向平面 中的垂直4黃截面浮見(jiàn)圖，其中軸岸義裝置布置在曲軸上；
圖2示出了本發(fā)明的曲軸軸7K裝置的實(shí)施例在圖1的截面I-I 中的垂直一黃截面浮見(jiàn)圖3示出了圖1的局部的放大視圖，該視圖描述了根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例的密封裝置的一部分；
圖4圖示說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、密封裝置的面向軸承 的一側(cè)的示意性主浮見(jiàn)圖。
務(wù)沐實(shí)施方式
此后將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)4亍更充分的描述，在附圖中示出了 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式來(lái)體現(xiàn)， 并且不應(yīng)當(dāng)解釋為限于在此陳述的實(shí)施例；更確切地說(shuō)，提供這些 實(shí)施例，從而使本公開(kāi)將更徹底和完整，并且將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，相同的附圖標(biāo)號(hào)標(biāo)示相同 的部件。
在附圖所描述的本發(fā)明的實(shí)施例中示出了曲軸16，其支撐 (journal)在兩個(gè)5求軸承形式的軸岸義10內(nèi)。盡管如此，還可以采用 其4也類型的軸岸義。位于兩個(gè)軸岸義10之間并且安裝在曲軸上的是具 有活塞斥干和平纟軒塊的曲軸組件14。軸 K 10插i殳于軸7K座中，在此 實(shí)施例中，軸7 義座包4舌上半部分15和下半部分11,上半部分是內(nèi) 燃才幾的汽缸的下部，下半部分是其中安裝有本裝置的工具的曲軸箱 的一部分。每個(gè)軸岸義均由軸岸(座的兩個(gè)半部分、以軸 K座容納軸7 義 的方式支撐。
根據(jù)本發(fā)明，軸岸義座的下半部分11具有加強(qiáng)件12,該加強(qiáng)件 布置成軸承座內(nèi)的金屬層，以用于接受來(lái)自每個(gè)軸承的壓力。加強(qiáng) 件由塑料材料涂覆，該塑料材料形成了軸承座下半部分的表面，且 該表面直接頂靠軸承。從而，塑料材料的表面13布置為軸承10與 加固層12之間的層。表面13是纖維加強(qiáng)的塑料材料制成的，其能 夠承受可能出現(xiàn)在手持式電4幾驅(qū)動(dòng)工具(諸如《連鋸)中的高負(fù)荷和 溫度。在制造過(guò)程中將該表面制造得盡可能薄。典型地，當(dāng)使用注 塑(injection cast)工藝時(shí)，塑泮牛表面一務(wù)為l-1.5mm。典型i也，例如 依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸，加固層12的厚度近似為2-6mm。頂靠軸承的 塑料材料表面可以由與曲軸箱的其余部分相同的塑料材料制成。從 而，加強(qiáng)件將嵌入曲軸箱的塑料材料中，并且塑料材料表面將布置 為軸承與加強(qiáng)件之間的層。在附圖所描繪的實(shí)施例中，軸承座的下 半部分11具有兩個(gè)加強(qiáng)件，每個(gè)加強(qiáng)件均作為軸岸義座內(nèi)的金屬層
而靠近每個(gè)軸7 義10布置。
在附圖所描繪的實(shí)施例中(參見(jiàn)圖2),汽缸15安置在曲軸箱 的上部11的上面。出于這個(gè)原因，曲軸箱具有包4舌了四個(gè)金屬區(qū) 域17的上表面，其中每個(gè)軸岸義處各具有兩個(gè)金屬區(qū)域，汽缸得以支撐于該上表面上，該上表面纟皮稱作汽缸的底座平面(footplane)。 通過(guò)將塑料表面層布置為使其延伸成還覆蓋這四個(gè)金屬區(qū)域周圍 的區(qū)域，則在汽缸底部平面不存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
附圖中所描繪的實(shí)施例還示出了兩個(gè)獨(dú)立的密封裝置20，每個(gè) 密封裝置均布置成抵靠著每個(gè)軸承10的、面向遠(yuǎn)離曲軸組件14的 方向的一個(gè)側(cè)面，這兩個(gè)密封裝置都圍繞曲軸16而布置。每個(gè)密 封裝置20均布置為用以密封曲軸16和軸承座11、 15的一個(gè)單元。
在附圖中所描繪的實(shí)施例中示出的密封裝置20設(shè)置為直徑基 本上等于軸岸義10的直徑的密封環(huán)。
圖4示出了密封環(huán)的一個(gè)側(cè)面，當(dāng)密封環(huán)安裝在曲軸上時(shí)該側(cè) 面面向軸承IO。如從圖3和4中可以看到的，密封環(huán)具有許多突出 部21,這些突出部布置在該環(huán)的一定的半徑處，以使得這些突出部 21頂靠軸承10的外圈。由于該措施，突出部21有助于沿著曲軸 16的軸向方向并朝向曲軸組件14來(lái)推動(dòng)軸壽義10的夕卜圈，從而將軸 岸義16推入適當(dāng)?shù)奈恢?，乂人而4吏得軸岸義、曲軸組件和汽釭具有^艮長(zhǎng) 的使用壽命。優(yōu)選地，這些突出部21形成頂靠軸承10的外圏的非 連續(xù)的環(huán)。才艮據(jù)其他實(shí)施例，突出部還可能具有其他形式，諸如連 續(xù)的環(huán)。
優(yōu)選地，突出部21具有沿朝向軸承外圈的方向逐漸變細(xì)的形 狀。盡管如此，突出部21可能具有其4也形狀，-渚如正方形。
在以上所描述的實(shí)施例中，汽缸由金屬制成，這意味著其具有 頂靠軸承10的金屬表面。在已在例如壓4壽(die casting)工藝中制 造出汽釭之后，必須對(duì)該表面進(jìn)4亍后處理，以獲得頂靠軸7 義的7>差 較小且精細(xì)的表面。但是，關(guān)于汽缸的其他部分，無(wú)論如何必須對(duì) 內(nèi)燃4幾的汽釭進(jìn)4亍后處理，而且對(duì)至少進(jìn)4亍了后處理的部分再進(jìn)一
9有成本效益。
在所描述的實(shí)施例中，只有軸岸義座的下半部分具有頂靠軸壽義的 塑并牛材一牛表面以及布置在軸岸義座內(nèi)且靠近該表面的加強(qiáng)件。盡管如 此，這種布置還可以用于軸承座的上部，或者應(yīng)用在軸岸義座的上部 或下部的部件。
在所描述的實(shí)施例中，軸7K座包4舌汽缸的上半部分和曲軸箱的 下半部分，這兩個(gè)部分在水平截面處連接。在可替代的實(shí)施例中， 將本發(fā)明更改為適于這樣的曲軸裝置其中軸 K座作為容納了 一個(gè) 軸岸義的一個(gè)整體型部件同軸地布置在曲軸上。在這種裝置中，內(nèi)燃 才幾包4舌兩個(gè)軸7K座，一個(gè)第一軸7fC座優(yōu)選;也容納第一軸7fC, —個(gè)第 二軸岸義座優(yōu)選地容納第二軸岸義，如此布置乂人而4吏每個(gè)軸7 義座支撐一 個(gè)相應(yīng)的軸承。此外，在該可替代的實(shí)施例中，第一軸岸義座結(jié)合到 第一曲軸箱半部中，第二軸承座結(jié)合到第二曲軸箱半部中，其中， 這兩個(gè)曲軸箱半部在垂直截面處連結(jié)以形成該曲軸箱。對(duì)于這種裝 置，軸承座表面的整體或部分可以涂覆有塑料材料，并且相應(yīng)地， 軸承座的整體或部分可以具有布置在軸承座內(nèi)的加強(qiáng)件。如果力口強(qiáng) ^f牛布置在整個(gè)軸7fC座內(nèi)，則該加強(qiáng)^f牛可以布置為例如金屬的環(huán)，并 靠近塑料材料表面而布置。這種環(huán)形加強(qiáng)件將易于制造，并且沒(méi)有 必要對(duì)頂靠軸承的表面進(jìn)行任何后處理。
軸承座的頂靠軸承的塑料材料表面優(yōu)選為任何類型的加強(qiáng)塑 料材料，諸如碳纖維加強(qiáng)材料、玻璃纖維加強(qiáng)材料或納米復(fù)合材料。 該表面可以由具有高的熱變形溫度的任何種類的塑料材料制成。材料 的熱變形溫度越高并且塑沖+材料層越薄，則塑料材料的變形就越小。
在附圖和說(shuō)明書中，已/>開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和實(shí)例，盡 管采用特定的術(shù)語(yǔ)，它們只用于一4殳的和描述性的意義，而不用于 限制的目的，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求書中闡明。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的曲軸軸承裝置，所述軸承裝置包括軸承(10)，布置在內(nèi)燃機(jī)的曲軸(16)上；軸承座(11、15)，用于容納所述軸承(10)；密封裝置(20)，用于密封所述曲軸(16)和所述軸承座(11、15)；其特征在于，所述軸承座(11)的至少一個(gè)部分具有布置在該軸承座中的加強(qiáng)件(12)，其特征還在于，所述軸承座(11)的所述至少一個(gè)部分的表面(13)由塑料材料制成，所述表面(13)支承所述軸承(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸軸承裝置，其中，塑料材料的所述表面(13 )作為所述軸承(10)與所述加強(qiáng)件(12)之間的層布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲軸軸承裝置，其中，所述加強(qiáng)件(12)由金屬制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3中的任一項(xiàng)所述的曲軸軸承裝置，其中，所述軸7fc座(11、 15 )的所述至少一個(gè)部分的所述表面(13 )的塑料材料是能夠承受諸如鏈鋸的手持式電機(jī)驅(qū)動(dòng)工具的內(nèi)燃機(jī)中出現(xiàn)的負(fù)荷和溫度的纖維加強(qiáng)塑料材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的曲軸軸承裝置，其中，所述軸承座(11、 15)包括下半部分(11 )和上半部分(15),其中，所述加強(qiáng)件(12)布置在所述下半部分(11)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的曲軸軸承裝置，其中，所 述軸7K座(11、 15 )布置成作為一個(gè)整體式部件而容納所述軸 承(10),并且其中，所述加強(qiáng)件(12)布置在整個(gè)所述軸承 座(11、 15)內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項(xiàng)所述的曲軸軸承裝置，其中，所 述密封裝置(20)圍繞所述曲軸(16)布置并且4氐靠著所述軸 承(IO)的遠(yuǎn)離曲軸組件(14)的一個(gè)側(cè)面，所述密封裝置(20) 布置成與所述曲軸(16)和所述軸承座(11、 15)密封接合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的曲軸軸承裝置，其中，所述密封裝置(20 )具有布置成與所述軸7 c ( 10 )推進(jìn)接合的至少一個(gè)突出 部(21),用于沿所述曲軸(16)的軸向方向4#動(dòng)所述軸7 義。
9. 才艮據(jù)4又利要求8所述的曲軸軸岸義裝置，其中，所述至少一個(gè)突 出部(21 )布置在所述密封裝置(20)上，以使所述密封裝置 支岸義所述軸岸義(10)的外圏。
10. 4艮據(jù)沖又利要求9所述的曲軸軸7"R裝置，其中，所述至少一個(gè)突 出部(21 )包括形成為支承所述軸承(10)外圏的一個(gè)非連續(xù) 環(huán)的多個(gè)突出部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的曲軸軸承裝置，其中，所述至少 一個(gè)突出部(21 )具有沿朝向所述軸 fc ( 10)外圈的方向逐漸 變細(xì)的形狀。
12. —種內(nèi)燃機(jī)，包括曲軸(16)和至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-11 中的4壬一項(xiàng)所述的曲軸軸岸義裝置。
13. —種手持式電才幾驅(qū)動(dòng)工具，包4舌具有曲軸(16 )和至少一個(gè)才艮 據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項(xiàng)所述的曲軸軸承裝置的內(nèi)燃機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的曲軸軸承裝置。該軸承裝置包括設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的曲軸(16)處的軸承(10)；用于容納軸承(10)的軸承座(11、15)；以及用于密封曲軸(16)和軸承座(11、15)的密封裝置(20)。軸承座(11)的至少一個(gè)部分具有設(shè)置在軸承座內(nèi)的加強(qiáng)件(12)，并且，軸承座的該至少一個(gè)部分(11)的頂靠軸承(10)的表面(13)由塑料材料制成。
文檔編號(hào)F16C9/02GK101563546SQ200680056546
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者彼得·比約克曼, 馬茨·格蘭斯泰特 申請(qǐng)人:胡斯華納有限公司