专利名称：用于手工操作机器的内燃机气缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于手工操作机器的、具有权利要求1前序部分所述特征的内燃机气缸以及一种相关气缸的制造方法。
背景技术：
手工操作的机器-如链锯、自由切割机等都为了驱动而装配一种小型的单缸的内燃机。为了产生足够的驱动功率，内燃机以高转速运转。在作为二冲程发动机设计时，在一个或多个为此配置的溢流管的部位上尤其还需要一个干净的导气机构。其中，一种合适的导气机构可特别通过所述溢流管的有利于流动的造型加以解决。
涉及到内燃机的气缸工作容积，在高转速情况下可获得高的功率。材料负荷是相应显著的。用于承受热负荷和机械负荷的足够稳定的内燃机可以在大批量生产的条件下以简单的方法制造出来。在这种情况下，应特别考虑到合适成形的溢流管的制造。
在AT 393 409 B中公开了一种二冲程发动机的一种铸造成形的气缸，其铸造的气缸体具有向内敞开到气缸内室中的溢流管。配置一个第二、也是铸造成形的气缸部分，用于压入到气缸体中。该第二气缸部分在外侧具有突起的模制件，这些模制件在安装好的状态中伸入到溢流管内，而且为了产生一个合适的导气机构形成一个弯曲的指向内部的溢流管。第二气缸部分在其上棱边处配有凹口，该凹口同气缸体上所配的凹口一起形成一个溢流窗。在装配好的状态中，在这两个构件之间存在一个接合缝，该接合缝大致在溢流窗的居中高度上延伸，并被溢流窗所中断。在将两个构件对向压合之后，实施一种共同的内侧涂层。
在将第二气缸部分压入到气缸体中时，需要使这两个部分彼此精确地支承对准。切线方向上的微小角度误差都会导致产生下述后果这两个构件的用于形成溢流管的造型不能彼此对齐。这样，在压入时会造成两个构件相互损害。一种有角度误差的压入会影响到燃油/空气混合物导流到溢流管中。
被压入的铸件和铸造的气缸体一样是比较脆的。为了取得预定的压合配合，必须保持微小的允许误差。高的运行负荷和热变形都可能影响到压合连接。接合缝部位上涂层的损伤是不能排除的。
发明内容
本发明的任务是如此改进用于手工操作机器的一种内燃机气缸，使得在简化制造过程中即使在高运转负荷情况下仍能可靠运行。
该任务是通过具有权利要求1所述特征的一种气缸加以解决的。
本发明的另一项任务是提供这种气缸的一种简化的制造方法。
该任务是通过具有权利要求8所述特征的一种方法加以解决的。
建议了一种配有一个铸造的气缸体的气缸，该该气缸体上成形出至少一个朝里向气缸内室敞开的溢流管，其中该溢流管包含一个大致与一个气缸轴线平行地延伸的中部，和一个处于该中部上、方朝向气缸内室的头部。在此，溢流管的中部朝里沿气缸内室方向利用一个圆筒形衬套盖住。圆筒形衬套沿着气缸轴线方向在所述中部上延伸，终止在溢流管的头部的下方。溢流管的形状基本上是通过气缸体的按铸造工艺造出的、向内敞开的造型而获得的。制造时不需要无益的型芯等物。然后可将圆筒形衬套压入，其中，衬套的外侧朝里沿着气缸内室的方向遮盖着溢流管的中部。圆筒形衬套的外侧形成溢流管的一个导流壁。事实证明衬套的筒柱形外表面有助于在溢流管内实现燃油/空气混合物的良好导流。外侧表面的总的筒柱形结构允许实现按任意旋转角的压入。不需要特殊的装置来使衬套和气缸体相互对准。避免了装配误差。
圆筒状衬套最好作为圆筒状管件加以设计，其平的上棱边呈圆环形。该衬套可以简单地制造出来。可以放弃用于形成溢流窗等的凹口。所产生的旋转对称性可以实现简单的装配。
通过圆筒状衬套和溢流管的头部可以形成一个通入到气缸内室中的溢流窗，其中，特别是圆筒状衬套的上棱边形成溢流窗的一个沿切线方向呈直线延伸的下棱边。于是产生一个其几何构形简单的具有良好导流性能的溢流窗。几何上简单的设计能获得旋转对称性，从而获得衬套的可沿旋转方向自由选择的安装可行性。溢流管的头部的相应构形可以简单实施，其中可使用没有侧凹的铸造模。
圆筒状的衬套优先用铝制成，特别可用一种加工处理过的挤压成形的铝制型材制成。与气缸体的铸造材料相比较，可获得一种高的弹性甚至塑性变形可能性。在将衬套压入到气缸体中而有利固定的情况下，可施加高的压力，而不会造成材料损伤。还可获得一种可靠的精密压配合，它即使在高的热负荷和机械负荷下也是胜任的。
这种气缸的制造方法有利地包含以下的工艺步骤。铸造的气缸体最初在其上部、即在从溢流窗到燃烧室或到气缸头的部位中具有一个内侧的圆柱表面。该圆柱表面可以按铸造技术成形，必要时也可车削成形。首先将圆筒状衬套压入到铸造成形的气缸体中，其中，衬套以它的上棱边碰触到气缸表面的一个下环形凸缘上。在该环形凸缘上形成一个基本上无空隙的沿切线方向延伸的接合缝。随后，气缸体的气缸面和衬套的内表面例如通过车削和/或通过磨削而达到一个共同的尺寸。接下来，上述气缸面和内表面共同地利用一种贯通的跨越接合缝的涂层加以处理。这种必要时后加工的涂层形成一个滑动面，以之用于一个滑动地在气缸中被导引的活塞。
接合缝处于溢流窗的下部中，并具有一个离燃烧室较大的轴向距离。热负荷是相当小的。结合前述的可靠的压配合，因而得到小的机械负荷。跨越的涂层不倾向裂开。总的说来，可以以小的制造工艺复杂性制造出一种可靠地可加载的气缸。
其它所需的窗体、例如入口窗最好是在将衬套压入之后才进行加工成形。在原始状态中旋转对称的衬套可以按任一角位加以压入。入口窗的后加工成形可以相对于例如气缸体中的入口通道产生精确的对准。特别是如果从外面穿过入口通道而将入口窗加工到衬套中，便可以很小的制造工艺复杂性实现简单的可加工性。
为了制造出气缸，只需要从下侧、即从背向燃烧室的纵侧面着手进行。必要时还需要通过入口通道实施加工处理。在此，气缸体最好同一个沿轴向连接的气缸头设计成形为一体式的。除了减少制造复杂性之外，还可特别避免因缺少待密封的装配缝而引起的不紧密性。
下面将参照附图对本发明的一个实施例做详细说明。附图表示图1具有示意绘出的滑动面涂层的一个装配好的气缸的纵剖面图；图2图1所示铸造的气缸体的纵剖面图；图3一个要被压入到图2所示气缸体中的圆筒状衬套的透视图；
图4具有已压入的图3所示衬套的图2所示的气缸体；图5具有入口通道的图1所示气缸的透视外视图；图6图5所示气缸的内视图，该气缸具有之后在所压入的衬套上掏制的窗体。
具体实施例方式
图1以纵剖面图表示出一种用于手工操作机器的内燃机气缸1。气缸1包含一个铸造成形的气缸体3和一个也是铸造成形的气缸头17。由气缸体3从周边环绕而成一个气缸室2。气缸室2包含一个大致呈球面隆起的燃料室28，该燃料室规定着气缸1的高度方向22。气缸头17沿高度方向22与气缸体3相连，而且同气缸体设计成一体式的。气缸头17也可以在气缸头密封体的中间层下面使用螺纹与气缸体3相连。
在所示的实施例中，气缸1具有两个就气缸轴线5来说大致直径上对置着的溢流管4，这些溢流管各自包含一个与气缸轴线5大致平行地延伸的中部6和一个在中部6上方朝向气缸室2的部分7。只配置一个溢流管4或者配置多个，也都是合适的。
就高度方向22来看，在气缸体3的下部中压入了一个圆筒状衬套8，该衬套沿气缸轴线5的方向经过中部6延伸，并终止于溢流管4的头部7的下方。气缸体3的一个气缸面13和衬套8的一个内表面15被加工到相同的尺寸，其中形成的均一的圆筒状表面被一个横向于气缸轴线5环绕的接合缝18所中断。气缸面13和内表面15共同配有所示的涂层16，其中，涂层16连贯地经过上述的两个表面延伸，从而覆盖着接合缝18。
所述两个溢流管4利用溢流窗11而通入到气缸室2中。涂层16在溢流窗11处被中断。在接合缝18的上方，在所述溢流窗11之间配置了一个通向废气排出导管的排出窗21。
图2单独示出图1所示的气缸体3。在气缸体3中，按铸造工艺如此成形出所述溢流管4，使得头部7和中部6都朝里沿气缸室2的方向敞开。
在气缸头17的下方，连接着一个按铸造工艺成形出来的气缸面13，该气缸面在头部7的下方过渡到一个更宽的具有更大直径的气缸面23。在上述两个气缸面13、23之间形成一圈环形凸缘14。在上面的气缸面13中已加工出排出窗21。按铸造工艺预加工成形的气缸面13、23也可以在所示的制造阶段就可以进行切屑加工的后处理。
图3以一个透视图表示图1中所示的圆筒状衬套8，该衬套在所示的实施例中是作为管件9设计的，它具有一个圆筒状的内表面15和一个圆筒状的外周面24。管件9的上棱边10是按照一个平的、垂直于气缸轴线5(图1)的圆环的形状加以设计的。衬套8例如可以用钢管、铜管、镁管或铝管制成，但在所示的实施例中优先用一种处理过的管状挤压成形的铝制型材制成。
图4示出图2所示的气缸体3，在第一个制造步骤中在该气缸体中压入了图3所示的衬套8。衬套8的外周面24夹紧地固定在气缸体3的气缸面23中(图2)。衬套8沿轴向压入到如此程度，使得它的上棱边10齐平地贴靠在环形凸缘14上，形成一个接合缝18。在此，圆筒状外周面24向内限定溢流管4的中部6。所述两个溢流窗11向上由一个成形在气缸体3中的上棱边25并且向下由圆筒状管件9的平面的、环形的、和沿切线方向直线地延伸的上棱边10加以限制。
排出窗21在气缸面13中完全由一圈棱边限制。接合缝18离排出窗21有一个轴向距离。在所示的装配状态中，气缸面13和内表面15被加工到相同的直径。然后如图1所示涂覆涂层16，其中涂层16在内侧例如也可通过珩磨等工艺进行后加工。
图5以一个透视外视图表示出图1至4所示的气缸体3，依此，在气缸体3上一体式地形成出一个化油器法兰29。一个入口通道20通过化油器法兰29延伸，该通道经过一个入口窗19通入到气缸室2中(图1)。此外，还配置了一个扫气接受通道(Spuelvorlagenkanal)26，该通道经过两个扫气接受窗27而通入到气缸室2中。
图6示出图1所示的装置围绕气缸轴线5旋转了180°的视图。从所选择的视图可以看出入口窗19和所述两个扫气接受窗27都在衬套8的部位上。入口窗19和扫气接受窗27是在将衬套8压入到气缸体3中之后才加以制造成形的，在气缸体中使用一种合适的穿过入口通道20或者穿过扫气接受通道26(图5)的工具在衬套8上加工出相应的孔口。
权利要求
1.用于手工操作的机器的一种内燃机气缸，该气缸具有一个铸造成形的、周边包围着一个气缸室(2)的气缸体(3)，在该气缸体中成形至少一个向内敞开到气缸室(2)中的溢流管(4)，其中，溢流管(4)包括一个大致平行于气缸轴线(5)延伸的中部(6)和一个在中部(6)上方朝向气缸室(2)的头部(7)，其特征在于，溢流管(4)的中部(6)朝内沿气缸室(2)的方向利用一个圆筒状衬套(8)覆盖着，其中，圆筒状衬套(8)沿气缸轴线(5)的方向经过中部(6)延伸，并终止在溢流管(4)的头部(7)的下方。
2.按权利要求1所述的气缸，其特征在于，圆筒状衬套(8)是圆筒状管件(9)，它具有一个平的呈圆环形的上棱边(10)。
3.按权利要求1或2所述的气缸，其特征在于，通过圆筒状衬套(8)和溢流管(4)的头部(7)形成一个通入到气缸室(2)中的溢流窗(11)，其中，圆筒状衬套(8)的上棱边(10)形成溢流窗(11)的一个沿切线方向呈直线延伸的下棱边(12)。
4.按权利要求1所述的气缸，其特征在于，圆筒状衬套(8)用铝、特别是用一种处理过的、挤压成形的铝制型材制成。
5.按权利要求1所述的气缸，其特征在于，圆筒状衬套(8)被压入到气缸体(3)中。
6.按权利要求2所述的气缸，其特征在于，气缸体(3)在圆筒状衬套(8)的上方在内侧加工成具有一个环形凸缘(14)的气缸面(13)，其中，圆筒状衬套(8)的上棱边(10)在形成一个接合缝(18)的情况下与环形凸缘(14)相连，而且其中气缸面(13)和衬套(8)的一个内表面(15)共同地配备一个贯通的、跨越接合缝(18)的涂层(16)。
7.按权利要求1所述的气缸，其特征在于，气缸体(3)和一个沿轴向与之相连的气缸头(17)是一体式的。
8.用于制造一种具有权利要求6所述特征的气缸(1)的方法，该方法包含以下工艺步骤-首先将圆筒状衬套(8)压入到铸造成形的气缸体(3)中；-随后，将气缸体(3)的内气缸面(13)和圆筒状衬套(8)的内表面(15)加工到一个共同的尺寸；-然后，将气缸面(13)和内表面(15)共同地配备一个贯通的、跨越接合缝(18)的涂层(16)。
9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，在压入衬套(8)之后，在衬套(8)中加工出另一个窗体、特别是一个入口窗(19)。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，气缸体(3)在入口窗(19)的部位上具有一个入口通道(20)，其中，入口窗(19)从外面穿过入口通道(20)而加工成形在衬套(8)上。
全文摘要
本发明涉及用于一种手工操作的机器的一种内燃机气缸(1)。配有一个铸造成形的、周边包围着一个气缸室(2)的气缸体(3)，在此气缸体上加工成形出至少一个朝内向气缸室(2)敞开的溢流管(4)。溢流管(4)包含一个大致平行于一个气缸轴线(5)延伸的中部(6)和一个在中部(6)上方朝向气缸室(2)的头部(7)。溢流管(4)的中部(6)朝里沿气缸室(2)的方向利用一个圆筒状衬套(8)加以盖住，其中，圆筒状衬套(8)沿气缸轴线(5)经过中部(6)延伸，并终止在溢流管(4)的头部(7)的下方。
文档编号F02F1/00GK1644901SQ20041009973
公开日2005年7月27日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月24日
发明者F·霍赫, N·库纳特, H·登纳 申请人:安德烈亚斯·斯蒂尔两合公司