手引导式工作器械的制作方法

本发明涉及一种手引导式工作器械和用于其制造的方法。

背景技术：

由文件de102007037581a1已知一种带有内燃机的手引导式工作器械，在其中，发电机的转子抗扭地与内燃机的鼓风机轮相连接。设置带有永磁体的磁性环作为转子。发电机用作信号源，以便于给出点火角度信号。已证实，内燃机的运行性能不总是最优的。

技术实现要素：

本发明的目的在于，实现一种具有更好的运行性能的这种类型的工作器械。

本发明的另一目的在于，给出一种用于制造工作器械的方法。

在工作器械方面，该目的通过带有内燃机的手引导式工作器械实现，内燃机包括气缸，在气缸中构造有由活塞限制的燃烧室，其中，活塞在运行中经由连杆绕曲轴的旋转轴线旋转地驱动曲轴，其中，工作器械包括控制装置和点火装置，其中，点火装置包括火花塞，其中，曲轴抗扭地与用于至少一个信号发生器的托架相连接，其中，信号发生器固定在托架处，其中，点火装置在使用由信号发生器产生的信号的情况下在由控制装置规定的点火时刻点燃火花塞，其中，托架具有多边锥形的容纳部，并且其中，曲轴具有多边锥形的区段，该多边锥形的区段与托架的多边锥形的容纳部对应并且布置在多边锥形的容纳部中。

在方法方面，该目的通过用于制造带有内燃机的手引导式工作器械的方法实现，内燃机包括气缸，在气缸中构造有由活塞限制的燃烧室，其中，活塞在运行中经由连杆绕曲轴的旋转轴线旋转地驱动曲轴，其中，工作器械包括控制装置和点火装置，其中，点火装置包括火花塞，其中，曲轴抗扭地与用于至少一个信号发生器的托架相连接，其中，信号发生器固定在托架处，其中，点火装置在使用由信号发生器产生的信号的情况下在由控制装置规定的点火时刻点燃火花塞，其中，托架具有多边锥形的容纳部，其中，曲轴具有多边锥形的区段，该多边锥形的区段与托架的多边锥形的容纳部对应并且布置在多边锥形的容纳部中，其中，曲轴具有取向元件，并且其中，曲轴的多边锥形的区段磨削成，使得多边锥形的区段以预定的方式相对于取向元件定向。

为了实现内燃机的良好的运行性能，在预定的时刻点燃在燃烧室中的混合气。可在控制装置中根据内燃机的运行参数确定点火时刻。已证实，触发在内燃机的燃烧室中的点火火花的实际时刻可与在控制装置中测定的理论的点火时刻具有偏差。

通常，为了使曲轴与托架相连接，设置棱键连接，其经由锥形挤压连接轴向固定。在经由锥形挤压连接固定之前，这种棱键连接在周向上附有间隙。已证实，由此信号发生器相对于活塞位置的位置可随着发动机的不同在棱键连接的公差的范围中变化。因此，实际上触发点火火花的时刻与在控制装置中测定的点火时刻可具有偏差。已证实，该偏差可导致内燃机的不适宜的运行性能。

在根据本发明的工作器械中设置成，托架具有多边锥形的容纳部，并且曲轴具有多边锥形的区段，多边锥形的区段与托架的多边锥形的容纳部对应并且布置在多边锥形的容纳部中。在托架装配在曲轴上的情况中，曲轴的多边锥形的区段被引入托架的多边锥形的容纳部中。由此，实现托架和曲轴的彼此准确的相对定位。由此，得到固定在托架处的信号发生器相对于曲轴的旋转位置以及由此相对于活塞位置的准确定位。由此，可相对准确地在控制装置中在测定的、期望的点火时刻实现燃烧室中的混合气的实际点燃。由此，可实现内燃机的良好的运行性能。

曲轴和托架的多边形连接引起从曲轴到托架的良好的扭矩传递。由于曲轴的多边锥形的区段的形状与多边锥形的容纳部的形状对应，曲轴的多边锥形的区段的侧面的大部分可用于扭矩传递。因此，多边形连接的轴向长度可比在已知的键连接的情况中更短。由于曲轴的多边锥形的区段的侧面的大部分用于扭矩传递，以均匀的应力分布实现从曲轴到托架上的扭矩传递。在托架与曲轴之间得到低的表面挤压。这提高了多边形连接的强度和稳定性，并且由于明显更小的切口应力集中效应，与现有技术相比尤其地托架的损坏风险更小。

与现有技术相比，用于将托架固定在曲轴上所需的预紧力更小。在现有技术中，在很大程度上通过由于将托架压紧到曲轴上而存在的摩擦力进行扭矩传递。通过多边锥形连接，曲轴的多边锥形的区段的侧面的大部分可用于扭矩传递，并且用于在曲轴上固定托架所需的预紧力更小。与现有技术相比，省去了键，从而减少了待装配的构件的数量。

多边锥形是其横截面与圆形不同的锥形。有利地，多边锥形的区段的横截面与圆形不同。有利地，多边锥形的区段具有至少两个相对于圆锥形削平的侧表面。即，多边锥形的侧面由多个侧表面形成。在有利的设计方案中，多边锥形的区段具有2个至9个削平的侧表面。3个削平的侧表面被视为尤其有利的。在有利的设计方案中，至少一个、尤其地所有侧表面都至少部分地构造成倒圆的。在优选的设计方案中，至少一个、尤其地所有侧表面都完全构造成具有倒圆部。然而也可设置成，至少一个、尤其地所有侧表面至少部分地构造成平的。在优选的设计方案中，至少一个、尤其地所有侧表面至少在一个区段中具有凸的弯曲部。优选地，至少一个、尤其地所有的侧表面完全构造成凸的。使一个或多个、尤其地所有侧表面的至少一个区段凹地弯曲也可为有利的。在至少一个侧面的凹地弯曲的情况中，在凹的侧表面以及邻近的侧表面之间的角度小于180°。

优选地，多边锥形的区段的横截面在每个垂直于曲轴的旋转轴线的截面中都彼此相似。横截面可通过几何上的相似性映射、即通过中心的伸长过渡到彼此中。

有利地，曲轴的多边锥形的区段具有至少两个第一侧线，在垂直于旋转轴线的截平面中离旋转轴线具有最大距离的点位于第一侧线上。在有利的设计方案中，至少一个、尤其地所有第一侧线位于弯曲部的区域中。相应地，多边锥形的区段构造成带倒圆的角部。具有在相应横截面中相对于旋转轴线带有最大距离的点的第一侧线有利地不是位于角部上，而是位于倒圆部中。相应地构造多边锥形的容纳部。通过相对于旋转轴线带有最大距离的区域分别位于弯曲部中，使得在传递扭矩的情况中在多边锥形的容纳部中的切口应力集中效应减小。有利地，在周向上至少在一侧处，在每个第一侧线处都联接有弯曲部。当多边锥形的区段具有至少一个平的区域时，这是尤其有利的。有利地，两个在周向上彼此邻接的平的区域具有在其之间弯曲地伸延的区域。优选地，至少一个平的区域布置在第一侧线处。由此，可减小在第一侧线处的应力峰值。在此，至少一个平的区域有利地构造成非常小并且尤其地延伸不超过1mm。

优选地，多边锥形的区段在每个横截面中都构造成在其整个周缘上弯曲，尤其地凸地弯曲。有利地，多边锥形的区段具有没有锐棱的连续的横截面走向。

曲轴的多边锥形的区段有利地具有至少两个第二侧线，在垂直于旋转轴线的截面中离旋转轴线具有最小距离的点位于第二侧线上。有利地，至少一个、尤其地所有第二侧线位于弯曲部的区域中。有利地，多边锥形的区段构造成带有均匀的横截面，从而第一侧线和第二侧线在周向上交替。然而也可设置成，设置两个第一侧线，在这两个第一侧线之间没有延伸有第二侧线，而是延伸有一区域，该区域相对于旋转轴线的距离在相对于旋转轴线的最小距离和最大距离之间。

在优选的设计方案中，每个侧表面从第一侧线延伸至在周向上邻近的第一侧线。有利地，每个侧表面都包含第二侧线。在优选的设计方案中，以绕旋转轴线的角度的方式测得的所有侧表面的长度是相等的。在优选的设计方案中，所有侧表面的形状是相同的。

有利地，在邻近的侧表面之间的角度不大于180°。在此，在邻近的侧表面之间的角度在侧表面的位于周向上的中心之间测得。如果侧表面在其中心构造成弯曲的，则测量相对于侧表面的中心的切线的角度。在此，分别如此测量在邻近的侧表面之间的角度，即该角度向旋转轴线的方向打开。有利地，多边锥形的容纳部的横截面不具有两个这样的侧表面，即在这两个侧表面之间形成大于180°的朝向旋转轴线打开的角度。相应地，多边锥形的区段的横截面不具有向内伸的区段，例如纵向槽等。

有利地，在托架上的信号发生器的数量与侧表面的数量的比例是整数。由此，托架可以不同的旋转位置装配在曲轴处。信号发生器的定向关于侧表面分别是相同的。在此，有利地以绕曲轴均匀的角距布置信号发生器。

多边锥形的区段的横截面在每个垂直于旋转轴线的截平面中具有外接圆和内切圆。外接圆的半径与内切圆的半径的比例有利地为1.05至1.2。在尤其有利的设计方案中，设置1.09至1.15的外接圆的半径与内切圆的半径比例。在有利的设计方案中，多边锥形的区段的外接圆的中心在每个垂直于旋转轴线的截平面中位于曲轴的旋转轴线中。相应地，所有相对于旋转轴线带有最大距离的点都在外接圆上。所有相对于旋转轴线带有最小距离的点都在内切圆上。

侧表面的曲率半径有利地大于外接圆的半径。在相对于旋转轴线带有最大距离的点处的横截面半径尤其地小于围绕该横截面的内接圆半径。

有利地设置成，在控制装置中，为活塞在气缸中的规定位置和运动方向储存信号发生器的理论位置，并且，在活塞的规定位置中信号发生器的实际位置与理论位置的偏差小于2.5°的曲轴角度、尤其地小于2°的曲轴角度。在此，实际位置和理论位置是在绕曲轴的旋转轴线旋转的情况中关于旋转位置的角位置。通过在规定活塞位置的情况中在信号发生器的理论位置与实际位置之间的偏差小于2.5°，由信号发生器在活塞的规定位置中产生的信号可用于，以高精度在控制装置中测定的、期望的点火时刻触发点火火花。在此，点火火花触发的时刻可由控制器或通过所谓的磁性点火确定。在磁性点火的情况中，通常，通过借助于一个或多个永磁体在线圈中感应电压来产生为了形成点火火花所需的点火电压。在电容中中间储存感应的电压。那么，由信号发生器产生的信号可用于触发点火火花。一个或多个永磁体优选地被铸造在托架的环绕的边缘中。

有利地设置成，曲轴的多边锥形的区段具有侧面，并且侧面在曲轴的旋转轴线也在其中的平面中以相对于旋转轴线成6°至12°、尤其地8.5°至10°的角度定向。通过曲轴的多边锥形的区段的锥形的设计方案实现，将托架的多边锥形的容纳部压到曲轴的多边锥形的区段上并且仅仅利用固定元件将托架固定在曲轴上。在侧面在旋转轴线也在其中的平面中以相对于旋转轴线成6°至12°的角度定向的情况中，在将托架压紧到曲轴上的情况中的压紧力分布到大的面积上。由此，在将托架压紧到曲轴上的情况中，作用到托架的多边锥形的容纳部上的爆破力很小。以简单的方式实现曲轴从容纳部中的松开，因为在给定的角度范围中，不会发生托架的多边锥形的容纳部与曲轴的多边锥形的区段的自锁。有利地，垂直于曲轴的旋转轴线的曲轴的多边锥形的区段的横截面在远离气缸的曲轴的纵轴线的方向上减小。适宜地，用于将托架压紧到曲轴上的固定元件是螺母。通过侧面以相对于旋转轴线成6°至12°的角度定向，实现到多边锥形的容纳部和托架中均匀的力引入。

有利地设置成，曲轴的多边锥形的区段具有至少三个侧线，在垂直于旋转轴线的截平面中离旋转轴线具有最大距离的点位于这些侧线上。通过使多边锥形的区段具有至少三个这种侧线，用于将扭矩从曲轴传递到托架上的力均匀地分布到多边锥形的区段的侧面上并且分布到多边锥形的容纳部上。有利地，侧线分别彼此错位120°。优选地，曲轴的多边锥形的区具有刚好三个这种侧线。优选地，多边锥形的区段的垂直于旋转轴线的横截面是三侧线的多边形，尤其地p3g多边形。带有以p3g多边形的形状的横截面的多边锥形的区段是尤其有利的，因为以这种方式，以均匀的应力分布实现从曲轴的多边锥形的区段到托架上的扭矩传递，并且也可良好地以相对小的外尺寸或小的内尺寸制成p3g多边形。

有利地设置成，在托架处布置有磁性环，至少一个信号发生器固定在该磁性环处，并且设置用于相对于多边锥形的区段的侧线中的一个将磁性环定位在托架上的定位件。经由磁性环，信号发生器可以简单的方式布置在托架处。通过定位件，给出磁性环、并且由此信号发生器相对于多边锥形的区段的侧线中的一个的准确定位。

有利地设置成，多个信号发生器圆形地围绕旋转轴线以彼此均匀的间距固定在托架处。由此，在手引导式工作器械运行中，在曲轴旋转一圈期间，可通过不同的信号发生器产生多个信号。尤其地，信号发生器同时是用于获得电流的发电机的一部分。

有利地设置成，托架是飞轮。此外有利地设置成，托架是风扇叶轮。有利地，风扇叶轮在背对气缸的侧上具有空气引导元件。风扇叶轮优选地用于输送用于内燃机的冷却空气。

有利地设置成，信号发生器是磁体，其在托架旋转的情况中在线圈中感应出电压信号，并且电压信号是由信号发生器产生的信号。以这种方式，可以简单的方式实现信号产生。

有利地设置成，线圈是点火装置的一部分。线圈不仅可用于产生信号，而且也可用于产生为了产生点火火花所需的电压。

有利地设置成，为了测量在曲轴箱中的压力，在曲轴箱处布置压力传感器。压力传感器在至少一个确定的时刻测量在曲轴箱中的压力。由控制装置根据由信号发生器产生的信号确定用于测量压力的时刻。以这种方式，可在活塞处于规定的位置中的时刻确定在曲轴箱中的压力。

内燃机尤其地是二冲程发动机。经由在曲轴箱中的压力，尤其地测定通过燃烧室的空气质量流，其可用于确定待输送的燃料量。为此，有利地在燃烧用空气过流到燃烧室中之前和之后测量在曲轴中的压力。在测量压力的情况中，曲轴箱有利地相对于吸入通道和相对于燃烧室封闭。压力传感器优选地是组合的压力温度传感器。

用于制造工作器械的方法设置成，曲轴具有取向元件，并且曲轴的多边锥形的区段磨削成，使得多边锥形的区段以预定的方式相对于取向元件定向。由此，在制造多边锥形的区段的情况中，以简单的方式以高的精度实现多边形的定向。

由此，在将曲轴的多边锥形的区段带入托架的多边锥形的容纳部中的情况中，准确地规定了托架相对于曲轴的旋转位置的定向。视多边形的设计方案而定，还可能实现托架绕旋转轴线旋转一个或多个离散的角度。该角度相应于在多边形的两个角部之间的角度。由此，在非常小的公差之内存在托架的角度位置与曲轴的定向与活塞在气缸中的位置之间的准确关系。

有利地设置成，在将多边锥形的区段磨削到曲轴中之前，根据曲轴的几何特征实现曲轴相对于加工设备的定向。由此，可以预定的定向将曲轴的多边锥形的区段磨削到曲轴中。以这种方式实现曲轴相对于加工设备的简单的定向。

有利地设置成，铸造托架。由此，以简单且准确的方式实现了托架的多边锥形的容纳部以及托架的制造。优选地，托架由铝、镁或塑料制成。尤其地，托架可由带有金属嵌入物的塑料制成。然而，托架也可由其它轻型结构材料制成。

有利地设置成，托架的多边锥形的容纳部在铸造托架的情况中完成制造。托架的容纳部优选地在铸造之后不再被再加工。由此，可以简单的方式与托架的制造同时地在一个铸造过程中制造托架的多边锥形的容纳部。由此，也可制造带有小的直径的容纳部。在此，未设置有托架的多边锥形的容纳部的再加工。

有利地设置成，在由多个铸模件组成的铸模中铸造托架，即在托架处设置用于相对于多边锥形的区段将磁性环定位在托架上的定位件，并且托架的多边锥形的容纳部和定位件由相同的铸模件成型。通过使定位件和多边锥形的容纳部在相同的铸模件中成型，在制造托架的情况中可实现定位件与多边锥形的容纳部的相对位置的小的公差。有利地，信号发生器固定在磁性环上。通过定位件相对于多边锥形的区段的准确位置，由此也准确地相对于多边锥形的容纳部将磁性环和固定在其上的信号发生器定位在托架上。

所说明的优选的实施形式可以任意方式相互组合。例如，还可设想带有多个磁体的由塑料制成的托架的实施形式。

附图说明

以下根据附图详细阐述本发明的实施例。其中：

图1显示了机动锯的示意性的部分剖切的侧视图，

图2显示了内燃机的示意性的、透视的、部分剖切图，

图3显示了穿过机动锯的截面的示意图，

图4显示了内燃机的曲轴和风扇叶轮的分解图，

图5显示了在下止点中在已组装的状态中的图4中的曲轴和风扇叶轮的侧视图，

图6显示了沿着图5中的线vi-vi的截面，

图7显示了在图5中的箭头vii的方向上的风扇叶轮的侧视图，

图8显示了沿着图6中的线viii-viii的截面的部分图，

图9显示了穿过曲轴的多边锥形的区段的且沿着图8中的线ix-ix的垂直于曲轴的旋转轴线的截面的部分图，

图10显示了在图5中的箭头vii的方向上的曲轴的侧视图，

图11显示了在图10中的箭头xi的方向上的侧视图的部分图，

图12显示了带有磁性环和惯性环的风扇叶轮的分解图，

图13显示了带有被拆卸的风扇叶轮的内燃机的侧视图，

图14显示了沿着图13中的线xiv-xiv的截面，

图15显示了穿过爪形极发电机、磁性环、风扇叶轮和曲轴的多边锥形的区段的垂直于曲轴的旋转轴线的截面，

图16显示了穿过包含完成铸造的风扇叶轮的铸模的截面的示意图，

图17以放大图显示了图9中的截面图，

图18以相应于图17的截面图显示了多边锥形连接部的一实施例。

具体实施方式

在图1中显示了机动锯作为用于手引导式工作器械1的实施例。工作器械1也可为切断机、鼓风机、自由切割机或相似的便携式的、手引导式工作器械。

机动锯具有发动机壳体26，在发动机壳体26处固定有导轨68。在导轨68处环绕地引导锯链69。在发动机壳体26中布置有内燃机2，其在运行时驱动机动链69环绕导轨68。在该实施例中，内燃机2构造成混合气润滑的二冲程发动机。为了在运行中引导机动锯，在发动机壳体26处布置有后把手65，加速杆71可摆动地支承在把手65处。经由加速杆71可操纵内燃机2。

为了引导机动锯，此外设置把手管66，把手管66搭接机动锯的发动机壳体26。机动锯具有手保护部67，其在把手管66的面向导轨68的侧处延伸。手保护部67有利地用于松开用于锯链69的未示出的制动装置。

内燃机2具有带有在其中上下运动的活塞4的气缸3，活塞4经由连杆6驱动曲轴7。曲轴7在运行中绕旋转轴线8旋转。在气缸3中构造有被活塞4限制的燃烧室5。火花塞12伸入燃烧室5中。火花塞12用于点燃在燃烧室5中被压缩的混合气。

托架与曲轴7一起旋转，托架抗扭地固定在曲轴7处。在实施例中，托架构造成风扇叶轮9。风扇叶轮9用于输送用于内燃机2的冷却空气。风扇叶轮9优选地同时用作飞轮。风扇叶轮9优选地由轻金属、尤其地由镁或铝或塑料制成。在实施例中，所有风扇叶轮由镁制成。如在图1中示出的那样，在风扇叶轮9的周缘处布置至少一个信号发生器，其在根据图1的实施例中构造成磁体81。磁体81在运行中与风扇叶轮9一起旋转并且与位置固定地布置在发动机壳体26中的点火模块80的轭23共同作用。轭23的两个敞开的端部被线圈53缠绕。在运行中，磁体81在轭23的线圈53中感应电压并且由此产生电信号。点火模块80包括控制装置13，其测定应触发在燃烧室5中的点火火花的点火时刻。在此，将曲轴7的角位置称为点火时刻，应在该点火时刻实现在燃烧室中的混合气的点燃。点火模块80经由点火缆线25与火花塞12相连接。磁体81、轭23、线圈53、点火缆线25和火花塞12是点火装置10的一部分。控制装置13根据曲轴7的旋转位置并且由此根据活塞4的冲程位置触发用于使被吸入燃烧室5中的燃料/空气混合气燃烧的点火火花。在使用由至少一个磁体81在线圈53中产生的信号的情况下实现对曲轴7的旋转位置的测定。在此，该信号有利地用于测定风扇叶轮9在曲轴7处的定向，即测定多边锥形的区段彼此的定向。有利地，根据结构的设计方案规定风扇叶轮9在曲轴7处的准确角度位置，并且将其储存在控制装置1中。也可设置成，直接通过在磁体穿过轭的情况中在线圈中感应的电压确定点火的时刻。如此触发的点火被称为磁性点火。在磁性点火的情况中，通常通过借助于一个或多个永磁体在线圈中感应出电压，来产生用于形成点火火花所需的点火电压。感应的电压被中间储存在电容中。那么，由信号发生器产生的信号可用于触发点火火花。一个或多个永磁体优选地被铸造到托架的环绕的边缘中。

控制装置13根据运行参数、例如转速以及根据被输送给控制装置13的测量值、例如用于在曲轴箱48(图2)中的温度和压力的测量值测定用于点火时刻的值。

图2显示了根据图1的工作器械1的内燃机2，其中，代替风扇叶轮9设置风扇叶轮9'。在风扇叶轮9'处，在背对气缸3的侧21上布置空气引导元件22。风扇叶轮9'在其面向气缸3的侧上具有用于磁性环19的容纳部82。垂直于旋转轴线8穿过磁性环19的横截面是圆形的。磁性环19的圆形的横截面的中心位于旋转轴线8上。磁性环19布置在容纳部82的面向旋转轴线8的位于内部的周缘侧处。在磁性环19处彼此以均匀的间距布置多个磁体11。在该实施例中，磁性环19由此用作用于磁体11的固定环。磁体11是构造成爪形极发电机27的发电机的一部分。爪形极发电机27的爪包围位置固定地布置在曲轴箱48处的线圈63，在磁性环19和磁体11绕旋转轴线8的旋转运动的情况中，在线圈63中感应出电压并且由此产生信号。

在该实施例中，在风扇叶轮9'的外周缘处的磁体81也与在根据图1的实施例中的风扇叶轮9的情况中相同地用于经由磁性感应产生点火所需的能量。

如图2显示的那样，在曲轴箱48处布置压力传感器44和温度传感器45，其测量在曲轴箱48中的压力和温度。压力传感器44经由缆线46与控制装置13'相连接。控制装置13'在该实施例中代替根据图1的实施例的控制装置13。温度传感器45经由缆线47与控制装置13'相连接。

图3以示意图显示了穿过根据图1的机动锯的截面，其中，代替风扇叶轮9设置风扇叶轮9"，并且代替控制装置13设置控制装置13"。截平面由曲轴7的旋转轴线8和垂直于旋转轴线8定向的气缸纵轴线90展开。在图3中，曲轴7位于其下止点ut中。曲轴7包括曲柄销32。在下止点ut中，不仅活塞4而且曲柄销32具有其离火花塞12的最大距离。

如图3显示的那样，为了起动内燃机2，工作器械1具有起动装置28，起动装置28例如可以是拉索传动式启动机或电驱动的起动装置。如在图3中显示的那样，曲轴7的由内燃机2产生的旋转运动经由离心力离合器30传递到驱动小齿轮29上并且在该实施例中用于驱动在图1中显示的锯链。

爪形极发电机27是点火装置10的一部分并且用于产生用于点燃火花塞12所需的电压。爪形极发电机27导电地与控制装置13"相连接。使用由磁体61产生的信号，以便于在控制装置13"中测定的、规定的点火时刻点燃火花塞12。

在风扇叶轮9"的面向气缸3的侧处布置有在图3中未示出的磁性环19。如在图6和15中显示的那样，在磁性环19上圆形地绕旋转轴线8布置有12个磁体61。在周向上邻近的磁体61具有分别彼此相同的、在周向上绕旋转轴线8测得的距离b。

在根据图3的实施例中，信号发生器同时也是爪形极发电机27的转子的一部分。在根据图3的实施例中，信号发生器由12个磁体61共同形成。磁体61产生正弦形的信号。由信号发生器产生的信号在图3中显示的控制装置13"中用于，在控制装置13"中测定的、规定的时刻点燃火花塞12。在风扇叶轮61转一圈期间，由信号发生器产生带有12个正弦周期的正弦形信号。例如，控制装置13"测定信号的12个正弦周期中的这样一个，即当活塞4和曲柄销32位于下止点ut中时所产生的正弦周期。由信号发生器产生的信号的该正弦周期在接下来被称为ut正弦周期。但是为了测定点火的时刻，也可使用任一其它正弦周期。为了识别ut正弦周期，例如将在图2中显示的压力传感器44的测量信号输送给控制装置13"，利用该测量信号测量曲轴箱压力。曲轴箱压力根据曲轴7关于曲轴7的旋转轴线8的角位置、即根据曲轴角度变化。如果曲轴7的曲轴角度位于环绕下止点ut的角位置的范围中，则曲轴箱压力在运行中呈现出其最大值。典型地，这在达到下止点ut之前几度角度时发生。

为了准确地测定下止点ut，单个磁体61的在图6中显示的、在下止点ut中的实际的角位置和磁体61的储存在控制装置13"中的理论角位置彼此具有尽可能小的偏差。必须充分准确地确定曲柄销34(图3)和磁体61的相对位置。在确定在控制装置13,13'和13"中的一个中点燃火花塞12的时刻的情况中，起决定性的是磁体11,61和81相对于曲轴7的准确的相对位置。为此，如在图4中示出的那样，在曲轴7与风扇叶轮9"之间设置多边锥形连接。曲轴7在其面向风扇叶轮9"的端部处具有多边锥形的区段15。相应地设计根据图1和2的风扇叶轮9和9'。在根据图4的实施例中，在风扇叶轮9"与曲轴7之间的多边锥形连接实现了托架与曲轴7的刚好3个相对旋转位置。如果识别了ut正弦周期，则可准确地测定托架和曲轴7的旋转位置。由此实现，相对准确地在在控制装置13"中测定的点火时刻触发在燃烧室5中的混合气的点燃。这相应地适用于根据图1和2的控制装置13和13'。

在图9中示出了垂直于曲轴7的旋转轴线8的多边锥形的区段15的横截面。在该横截面中示出的多边形是p3g多边形。p3g多边形被称为等厚度轮廓，因为轮廓的所有垂直于纵轴线8伸延穿过纵轴线8的直径，确切地说多边锥形的区段15的横截面的直径都同样长。如可在图4和9中可看出的那样，曲轴7的多边锥形的区段15刚好具有三个侧线17,17',17"，其大致在旋转轴线8的方向上延伸。

在图8中示例性地显示了截平面s,s'。截平面s,s'垂直于旋转轴线8伸延并且与多边锥形的区段15相交。每个截平面s,s'与三个侧线17,17',17"相交(图9)。侧线17,17',17"与截平面s,s'中的一个的交点表示多边锥形的区段15的侧面16的点18,18',18"，其在该截平面s,s'中离旋转轴线8具有最大的距离a。如在图4中示出的那样，多边锥形的区段15的横截面垂直于旋转轴线8在远离曲轴7的曲柄臂34的方向上减小。三个在多边锥形的区段15的侧面16中伸延的侧线17,17',17"在纵轴线8的方向上在远离曲柄臂34的方向上通向彼此。

在多边锥形的区段15的背对曲柄臂34的侧上，曲轴7在其端部处具有螺纹销70。螺纹销70的纵向对称轴线与旋转轴线8同轴。螺纹销70的直径小于轮廓的垂直于纵轴线8伸延穿过纵轴线8的直径，确切地说多边锥形的区段15的横截面的直径。

除了曲轴7，图4还显示了构造成风扇叶轮9"的托架，其在运行中绕旋转轴线8旋转。在旋转轴线8的区域中，在风扇叶轮9"中布置有多边锥形的容纳部14。多边锥形的容纳部14在曲轴7的旋转轴线8的方向上延伸。多边锥形的容纳部14形成穿过风扇叶轮9"的连续的孔。风扇叶轮9"的多边锥形的容纳部14与多边锥形的区段15对应。多边锥形的区段15的外轮廓在垂直于旋转轴线8穿过多边锥形的容纳部15的横截面中具有p3g多边形的形状。多边锥形的容纳部14的横截面在旋转轴线8的方向上在远离气缸3的方向上减小。在已组装的状态中，曲轴7经由其多边锥形的区段15形状配合地与风扇叶轮9"经由其多边锥形的容纳部14相连接。在此，曲轴7的多边锥形的区段15通过风扇叶轮9"的多边锥形的容纳部被插入。曲轴7的螺纹销70从风扇叶轮9"的背对气缸3的侧21中伸出。固定螺母31被拧到螺纹销70的外螺纹上。借助于固定螺母31，曲轴7的多边锥形的区段15被压入风扇叶轮9"的多边锥形的容纳部14中。

此外，图4显示了布置在风扇叶轮9"的面向气缸3的侧上的容纳部82。在图4中未显示的磁性环19被带入容纳部82中。为了定位磁性环19，在该实施例中，也如在图12中示出的那样，在容纳部82中设置第一定位件200和第二定位件20。定位件20,200在该实施例中构造成被带入容纳部82的底部中的凹入部。风扇叶轮9"的在容纳部82的底部中的凹入部与磁性环19的在图12中示出的定位件37对应。磁性环19的定位件37是伸出超过磁性环19的边缘的鼻部，其在曲轴7的旋转轴线8的方向上在远离气缸3的方向上延伸。通过风扇叶轮9"的定位件20,200与磁性环19的定位件37的共同作用，明确地确定了磁性环19在风扇叶轮9"上的位置。

根据图4的多边形连接设置成用于所有显示的实施例，即使没有为所有显示的风扇叶轮示出该细节。风扇叶轮9和9'也具有根据图4的多边锥形的容纳部14。同样，风扇叶轮9'具有容纳部82和定位件20,200，即使这对于风扇叶轮9'未在附图中示出。

图5以侧视图显示了在已组装的状态中的风扇叶轮9"和曲轴7。活塞4、连杆6和曲轴7在所显示的视图中位于下止点ut中。在图5至8中未显示爪形极发电机27的布置在曲柄臂34与风扇叶轮9"之间的定子。

图6显示了沿着图5中的线vi-vi的截面。截平面垂直于曲轴7的旋转轴线8定向并且不仅与风扇叶轮9"相交也与带有固定在磁性环19上的磁体11的磁性环19相交。磁性环19的横截面在所显示的截平面中是圆形的。磁性环19的圆形的横截面的中心位于曲轴7的旋转轴线8上。在磁性环19的面向旋转轴线8的内侧处布置有12个磁体61。这些磁体61是永磁体。关于绕旋转轴线8的周向，在周向上邻近的磁体61的磁场线至少部分地相反地定向。磁体61是在图6中未以其整体示出的爪形极发电机27的转子的一部分。

磁体61相对于风扇叶轮9"的位置通过其在磁性环19处的布置方案并且通过磁性环19在风扇叶轮9"处的布置方案来确定。磁性环19相对于风扇叶轮9"的位置通过磁性环19的定位件37(图12)与风扇叶轮9"的容纳部82的定位件20,200的共同作用确定。定位件37有利地构造成鼻部并且定位件20,200构造成凹入部。鼻部形状配合地接合到凹入部中。在根据图6的实施例中，设置两个关于旋转轴线8在直径上相对的凹入部作为定位件20,200。在下止点ut中，第一定位件200位于旋转轴线8之下，并且比第二定位件20更加远离火花塞12(图3)。

第一定位件200具有径向地相对于旋转轴线8伸延的对称轴线89。对称轴线89的位置标记出通过磁体61形成的信号发生器的实际位置88。信号发生器在根据图6的实施例中由12个磁体61共同形成。实际的位置88是定位件200绕旋转轴线8的旋转位置并且在图中通过径向地相对于旋转轴线伸延的点划线示出。给出相对于这样的点的角位置，即在该点处，第一定位件200位于由气缸纵轴线90和旋转轴线8展开的平面中、确切地说在旋转轴线8之上、即更加靠近火花塞12。这相应于第一定位件200的在图6中显示的最上方位置，即，第一定位件200在其上止点中的位置。在该点中，对称轴线的角位置为0°。在活塞4的下止点ut(图3、5和10)中，以相对于上止点位置的角度β给出对称轴线的角位置，即信号发生器的实际位置88。在根据图6的实施例中，角度β约为160°。

在根据图1至3的控制装置13,13',13"中，在气缸3中出现活塞4的规定位置的情况中，储存用于信号发生器的理论位置77的角度α。在根据图6的实施例中，用于活塞4的下止点ut的角度α刚好为160°。在活塞4在气缸3中规定的位置中的情况中，信号发生器的理论位置77是信号发生器的期望的角位置。在实施例中，活塞4在气缸3中的规定位置是在图3、5和10中示出的下止点ut。

在图6中，夸张地示出了在信号发生器的实际位置88与信号发生器的理论位置77之间的角距离，即在角度β与角度α之间的差。实际上，在值β与值α之间的差小于2.5°，在该实施例中小于2°。在理论位置77与实际位置88之间的偏差相应于在使信号发生器相对于风扇叶轮9"定位的情况中必须维持的公差。可由在运行中由信号发生器产生的正弦信号来根据ut正弦周期的识别由正弦信号在ut正弦周期中的走向推出，信号发生器何时位于其理论位置77中。由于实际位置88与在下止点ut中的理论位置77的偏差很小，可以非常小的不精确性通过控制装置13"探测到曲轴7以及由此活塞4(图3)位于下止点ut中的时刻。由于该准确的信息，在控制装置13"中可相对准确地在在控制装置13"中测定的、规定的点火时刻点燃火花塞12。

通过由信号发生器产生的信号进行的活塞4的准确位置确定可用于探测活塞4在气缸3中的任意规定位置。例如也可设置成，在图2中显示的压力传感器44在这样的确定的时刻测量在曲轴箱48中的压力，即在该时刻，活塞4位于确定的位置中。可根据在控制装置13"中的信号进行对该时刻的确定。以这种方式，例如实现了对从曲轴箱48到燃烧室5中的空气质量流的确定。为此，在两个时刻、尤其地在燃烧用空气过流到燃烧室5中之前和之后测量在曲轴箱48中的压力，其中，在压力测量的情况中曲轴箱48相对于吸入通道和燃烧室5封闭。由于已知活塞4在两个时刻中的位置，也已知了在两个时刻中的曲轴箱48的体积。借助于理想的气体等式，可由测得的曲轴箱48的压力和体积中测定在两个时刻之间从曲轴箱48中过流到燃烧室5中的空气质量。

图7从风扇叶轮9"的背对气缸3的侧21的方向上、在曲轴7的旋转轴线8的方向上显示了图4至6的风扇叶轮9"的俯视图，其中，在图7中仅仅显示了风扇叶轮9"。在图7中未示出曲轴7。在风扇叶轮9"的背对气缸3的侧21处布置有空气引导元件22。空气引导元件22布置成围绕旋转轴线8的叶轮的形式。风扇叶轮9"的多边锥形的容纳部14在风扇叶轮9"的侧21上具有其垂直于旋转轴线8的最小横截面。从风扇叶轮9"的侧21出发，有利地，将在旋转轴线8的方向上延伸的螺纹孔33带入风扇叶轮9"中。为了拆卸风扇叶轮9"，将螺纹栓拧入螺纹孔9"中。借助于螺纹栓，可轻易地拆卸风扇叶轮9"。

图8显示了穿过风扇叶轮9"和多边锥形的区段15以及曲轴7的螺纹销70的截面。在图8中未示出爪形极发电机27的定子。气缸纵轴线90和旋转轴线8展开平面m(图6)，其同时为截平面。如在图8中显示的那样，曲轴7的多边锥形的区段15的侧面16在平面m中以相对于旋转轴线8成6°至12°、尤其地8.5°至10°的角度γ定向。有利地，侧面16也在任一其它包含旋转轴线8的平面中以相对于旋转轴线8成6°至12°、尤其地8.5°至10°的角度γ定向。

在图8中显示的图示中，曲轴7位于其下止点ut(图5)中。在下止点ut中，多边锥形的区段15的三条侧线17,17',17"中的侧线17位于平面m中，在垂直于旋转轴线8的截平面s,s'(图8)中离旋转轴线8具有最大距离a的点18,18',18"位于侧线17,17',17"上。点18位于侧线17上。可在图8中看出的侧线17、即区段15的三条侧线17,17',17"中最为靠近火花塞12的多边锥形的一条，在下止点ut中位于旋转轴线8之上，。

图9显示了曲轴7的多边锥形的区段15的横截面。从属的截平面s垂直于旋转轴线8伸延，并且在图8中显示。在图9中显示了三个点18,18',18"，其全都离旋转轴线8具有相同的最大距离a。三个点18,18',18"分别是多边锥形的区段15的三个不同的侧线17,17',17"的一部分。如在图8和9中显示的那样，曲轴7的多边锥形的区段15形状配备地被风扇叶轮9"的多边锥形的容纳部14包围。

图10显示了曲轴7和布置在曲柄臂34之间的连杆6的俯视图。曲轴7位于下止点ut中。曲柄臂34与曲柄销32相连接。曲轴7的多边锥形的区段15磨削成，使得多边锥形的区段15以预定的方式相对于取向元件24定向。在此，例如曲柄销32或曲柄销孔可用作用于多边锥形的区段15的取向元件24。多边锥形的区段15的侧线17指向曲柄销32。曲轴7的另一区域也可用作取向元件24。

图11显示了曲轴7的一部分的侧视图，其中，仅仅示出了两个曲柄臂34中的一个。

图12显示了风扇叶轮9"、磁性环19和惯性环38的分解图。惯性环38的材料密度大于风扇叶轮9"的材料的密度。通过使用惯性环38，由风扇叶轮9"和惯性环38组成的系统的质量分布是尤其适宜的。通过惯性环38实现，远离旋转轴线8在风扇叶轮9"处固定大质量。由此，在由风扇叶轮9"和惯性环38组成的系统重量小的情况中同时得到大的惯性矩。由于相对高的惯性矩，可使用由风扇叶轮9"和惯性环38组成的系统作为飞轮。

在已装配的状态中，惯性环38布置在风扇叶轮9"的面向气缸3的侧上。惯性环38的内直径大于磁性环19的外直径。磁性环19布置在惯性环38的中心并且被惯性环38包围。磁性环38优选地被粘接在风扇叶轮9"的圆环形的容纳部51中。

图13以俯视图显示了爪形极发电机27的固定在内燃机2的曲轴箱48处的定子55。在定子55中设置有孔40，其在旋转轴线8的方向上延伸。将用于使定子55固定在曲轴箱48处的螺栓39齐平地插入穿过孔40。在曲轴箱48处，为螺栓39设置在图14中显示的螺纹孔56。在根据图14的实施例中设置两个孔40，其布置在基本上圆柱形的定子55的周缘边缘处。可以高精度制造孔40，从而准确地确定定子55相对于内燃机2且相对于曲轴箱48的位置，并且由此也准确地确定定子55的在图15中示出的线圈63相对于信号发生器在下止点ut中的实际位置88的位置。由于已知且确定了线圈63的位置，通过由信号发生器在线圈63中产生的电压信号可推出实际的位置88，或信号发生器的理论位置77的出现。

图14显示了沿着在图13中的垂直于气缸纵轴线90伸延的线xiv-xiv穿过两个螺栓39中的一个且穿过曲轴7的多边锥形的区段15的截面。曲轴7可绕旋转轴线8旋转地支承在曲轴轴承50中。如在图14中示出的那样，螺栓39的纵向平行于旋转轴线8伸延。螺栓39被拧入曲轴箱48的螺纹孔56中。

图15显示了垂直于工作器械1的曲轴7的旋转轴线8穿过爪形极发电机27、磁性环19、风扇叶轮9"和曲轴7的多边锥形的区段15的截面。爪形极发电机27包括定子55和转子，转子由风扇叶轮9"、磁性环19和固定在磁性环19处的磁体61形成。在爪形极发电机27的定子55的爪之间布置有定子55的半圆形头部56。半圆形头部56的纵向相对于旋转轴线8径向地延伸。半圆形头部56的头部径向地相对于旋转轴线8位于外部。半圆形头部55具有柄形的区段，其被线圈63缠绕。在线圈63中，在运行中由磁体61产生用于测定点燃火花塞12(图3)的时刻的电压信号。线圈63是在图3中示出的点火装置10的一部分。在线圈63中感应的电压不仅用于确定点燃火花塞12的时刻，而且也用于产生用于点燃火花塞12所需的点火电压。

图16显示了铸模41的示意图。铸模41包括两个铸模件41,42。在图16中显示的图示中，铸模41是闭合的并且包含完成铸造的风扇叶轮9"。在铸造风扇叶轮9"的情况中，定位件20,200和多边锥形的容纳部14由同一铸模件42成型。继在铸模41中铸造之后，完成制造风扇叶轮9"的多边锥形的容纳部14。不需要继续加工多边锥形的容纳部14。为了在铸造之后使风扇叶轮9"脱模，铸模件42在脱模方向72的方向上被引导，而铸模件43在脱模方向73的方向上被引导。脱模方向72和脱模方向73彼此相反地定向并且该两者平行于旋转轴线8伸延。

图17详细显示了多边锥形的区段15和多边锥形的容纳部14的横截面。如图17显示的那样，多边锥形的区段15和多边锥形的容纳部14的横截面相互对应。多边锥形的区段15的横截面的点相对于曲轴的旋转轴线8的距离近似地相应于多边锥形的容纳部14的布置在相同的部位处的点的距离。除了与加工相关的公差，多边锥形的容纳部14和多边锥形的区段15在每个点处相对于旋转轴线8具有相同的距离。

侧表面101,101'和101"在相对于旋转轴线8分别具有最大距离c的点17,17',17"之间延伸。侧表面101,101'和101"分别具有相对于旋转轴线8具有最小的距离a的点103,103'和103"。有利地，距离a约为4mm至10mm。有利地，距离c约为5mm至15mm。在尤其有利的设计方案中，距离a为6mm至7mm而距离c为7mm至9mm。

点103,103'和103"位于侧线102,102'和102"上。侧表面101从侧线18"延伸到侧线18并且包括侧线102。侧表面101'从侧线18延伸到侧线18'并且包括侧线102'。侧表面101"从侧线18'延伸到侧线18"并且包括侧线102"。每个侧表面101都具有作为绕旋转轴线8的角度测得的长度ε。在该实施例中，该长度ε对于每个侧表面101,101'和101"都是相同的并且为120°。优选地，长度ε为360°除以侧表面101,101'和101"的数量。点103,103'和103"位于每个横截面的内切圆105上。内切圆105具有相应于距离a的半径。多边锥形的区段15的每个垂直于旋转轴线8的横截面具有外接圆104，侧线17,17',17"位于外接圆104上。外接圆104的半径相应于距离c。外接圆104的半径相对于内切圆105的半径的比例有利地为1.05至1.2，尤其地1.09至1.15。

也如图17显示的那样，侧线17,17'和17"分别位于弯曲部的区域中。侧线102,102'和102"也分别位于弯曲部的区域中。在根据图17的实施例中，多边锥形的区段在横截面中构造成带有连续的弯曲部。多边锥形的区段15相应地在其外侧处不具有直的区域。

在备选的实施例中，可代替侧线17,17',17"设置平的区域106，其在图17中在侧线17'的区域中示意性地以虚线的白线表示。优选地，在每个侧线17,17',17"处布置有平的区域106。尤其地，所有平的区域106构造成相同的。平的区域106有利地非常小。平的区域106的宽度有利地为0.2mm至1.5mm、尤其地0.3mm至1.0mm。在该实施例中，设置带有在周向上测得的约0.5mm的宽度的平的区域106。也如图17显示的那样，相对于旋转轴线8具有最大距离的点18'a和18'b位于平的区域的在周向上布置的端部处。点18'a和18'b位于侧线17'a和17'b上。由于平的区域106的小的宽度，点18'可被近似地视为相对于曲轴7的旋转轴线8带有最大距离的点，并且侧线17'可被近似地视为相对于旋转轴线8带有最大距离的点所在的侧线。当在此设置相应的平的区域106时，相应的也适用于侧线17和17"以及点18和18"。

在侧线17,17'和17"的区域中，多边锥形的区段15的横截面以这样的半径伸延，其小于内切圆105的半径。在侧线102,102',102"的区域中，横截面以这样的半径伸延，即，其大于内切圆105的半径，尤其地大于外接圆104的半径。内切圆105的中心和外接圆104的中心分别位于旋转轴线8中。邻近的侧表面101,101',101"彼此包夹角度δ，其在该实施例中为60°。有利地，角度δ不再大于180°。在此，角度δ分别在侧表面101,101',101"的周向上的中心中测得。由于侧表面101,101'和101"弯曲地伸延，在侧表面101,101',101"的中心处的切线107与108之间测得角度δ。角度δ向旋转轴线8的方向打开并且在侧表面101,101',101"之间的旋转轴线所在的区域中测得。

在该实施例中，多边锥形的区段15的横截面构造成均匀的。所有侧表面101,101'和101"构造成相同的。不仅在周向上测得的长度ε而且侧表面101,101',101"的形状都是相同的。在侧表面101,101'和101"之间的分别在侧线17,17'和17"处伸延的半径也是相同的。多边锥形的区段15的弯曲部在每个区域中都构造成凸的。多边锥形的区段15不具有凹入部、凹坑等。横截面持续地伸延。横截面不具有棱边或角部。多边锥形的区段15具有多边形的形状，在该实施例中为三角形，在其中，角部和侧表面构造成倒圆的。

在备选的设计方案中，侧表面101,101',101"可部分直线地伸延。这在图18中示意性地显示。分别相对于旋转轴线8具有最小距离a的点103,103'和103"在图18中显示的实施例中布置在多边锥形的区段15的外表面的平的区域中。与在图17中显示的实施例相比，点103,103'和103"相对于旋转轴线8的距离a在图18中更小。点18,18'和18"的距离c与在图17中的实施例中相同。除了侧表面101,101'和101"的直的区域之外，多边锥形的区段15的横截面和多边锥形的容纳部14的横截面相应于图17中的设计方案。在根据图17的实施例中，还可附加地在侧线17,17',17"处设置平的区域106。

侧表面在所有实施例中是多边锥形的区段的侧面。