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用于内燃机的改进的起动器拉线制作方法

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    用于内燃机的改进的起动器拉线制作方法
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    本发明涉及通常用于汽油发动机的改进的起动器拉线
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专利名称::用于内燃机的改进的起动器拉线的制作方法:汽油供能的发动机用于为多种工具(即,杂草切除机、割草机、吹雪机、泵、发电机、花园耕作机等)、雪地机动车、船外马达(outboardboatmotor)、摩托车及全地形车辆提供动力。许多这些发动机具有手动起动器机构,其使用具有附接手柄的拉线,来为起动发动机提供初始动力。该拉线缠绕在连接至发动机曲轴的起动器带轮周围。为起动发动机,用户用力拉起动器线以将其从带轮上展开,从而给曲轴一个旋转运动,这提供了起动发动机的动力。经常地,起动器巻轴被限制在起动器外壳中,该外壳的尺寸紧密配合地围绕轮子以防止拉线从巻轴上散开。马达起动器拉线通常用尼龙纤维制成。现有技术中这些尼龙起动器拉线的一个问题是,它们有时在第一次牵拉甚至随后的多次尝试中不能提供足够的动力以起动发动机。现有技术中这些起动器线的另一问题是,它们比期望的更频繁地——经常在最不合时宜的时刻——磨损用坏和断裂,这使得发动机无法使用,并由此使得依赖于发动机的装置无法使用。在一些应用——例如,船外马达、摩托车、全地形车辆及雪地机动车——中,在不合时宜的时候不能迅速起动发动机可能是彻底的灾难。因此,期望有一种起动器拉线,该拉线提供更大的动力且因此较之现有技术的起动器拉线更易于在第一次牵拉时起动发动机。也期望有一种起动器拉线,该拉线较之现有技术中的起动器拉线显著地更牢固和更耐磨损和断裂。
根据本发明的一个方面,上述缺点可以通过提供一种用于内燃机的起动器拉线解决,该动器拉线包括由高模量等级纤维(fibersoftheclasshigh-modulus)制成的绳索。模量是刚度的度量,因此高模量纤维在拉伸中具有远高于常规纤维的刚度。高模量纤维也较常规纤维显著地牢固。所迷等级包括以下纤维液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺(aramid)、以及高模量聚乙烯(HMPE)。本发明的高模量起动器拉线的更高刚度转化为在牵拉起动发动机的动作中的更大动力,该发动机较之借助现有技术的起动器拉线易于更快地起动。高模量起动器拉线增加的强度转化为在发动机使用期限中的更少的断裂,并因此增加了可靠性。在一些方面,本发明提供了一种用于内燃机的起动器拉线,其包括具有高模量纤维的绳索,该高模量纤维从由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出。在一些实施方案中,该绳索由这些高模量纤维组成。在一些实施方案中,该绳索是由所述高模量纤维编织成的单编织、多股的绳索。一个手柄可以连接至所述绳索的一端。在另一方面,本发明提供了一种起动内燃机的方法,该内燃机适于通过用力拉缠绕在带轮周围的拉线的动作而被手动起动,该方法包括以下步骤将包括从由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维的绳索缠绕在带轮周围;为该绳索留出一个自由端;以及快速地用力拉该自由端以给予带轮旋转运动。在另一方面,本发明提供了一种绳索作为内燃机起动器拉线的用途,该绳索包括从由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维。在一些实施方案中,该绳索由所述高模量纤维组成。在一些实施方案中,该绳索是由所述高模量纤维编织成的单编织、多股的绳索。在另一方面,本发明提供了用于替换内燃机的起动器拉线的工具箱,包括具有从由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺、以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维的绳索;适合于连接至所述绳索一端的手柄;以及指示用户如何进行起动器拉线替换的说明书。在一些实施方案中,所述绳索包括所述高模量纤维。在一些实施方案中,所述绳索是由所述高模量纤维编织成的单编织、多股的绳索。这些以及其他方面、特征和实施方案在本申请中阐明,本申请包括以下详细说明书和附图。本发明包括各种方面、特征和实施方案;这些多个方面、特征以及实施方案能以任何期望方式组合和置换。为更好地理解本发明以及更清晰地示出其如何实现,现在将以实施例的方式参考附图,其中图l是本发明的一个实施方案的平面图,其通常用于内燃机的牵拉起动器组件。具体实施例方式本发明提供了一种用于内燃机的启动器拉线,其包括、由高模量等级纤维制成的绳索。高模量纤维在拉伸中具有远高于常规纤维的刚度(stiffness),且它们也较常规纤维显著地更牢固。所述等级包括以下纤维液晶聚合物(LCP)(以商标VECTRAN出售)、芳族聚酸胺(以商标KEVLAR、TWARON、TECHNORA出售),以及高才莫量聚乙烯(HMPE)(以商标SPECTRA、DYNEEMA出售)。下表比较了尼龙和高模量纤维的典型的刚度性质。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>用于本发明的起动器拉线的优选实施方案中的一种尤其适合的绳索是一种VectranTM纤维的单编织绳索,并且涂有透明的特大护套(maxi-jacket)氨基甲酸乙酯涂层以增强耐磨损性,该绳索是由美国缅因州索克市的YaleCordage公司以商标VectrusTM批发和零售的。有利的是,VectrusTM绳索在其巻绕起动器带轮(如图1的参考数字30所示)时,也具有以减小的厚度平铺的独特性质,由于所述[拉I线的减小的横截面宽度,较之现有技术的并不具有该展平特性的常规拉线,这允许每英尺本发明的拉线在起动器带轮上缠绕更多圏。这转化为,每一次牵拉本发明的起动器拉线,发动机转动更多圏,由此转化为增加的起动惯量以及更小的牵拉行程以实现发动机的起动。尼龙的刚度特性是高度非线性的,因此仅列出模量的大体代表值。旦尼尔(Denier)是纺织工业上测量纤维、纺线及线绳的尺寸的手段。参考图1,图解示出了出现在汽油供能发动机上的典型牵拉起动器组件10。典型地,该牵拉起动器组件被包含在起动器外壳(未示出)中。该牵拉起动器组件10具有一带有定位孔16的起动器巻轴或带轮14,起动器拉线18的一端穿过所述定位孔16,接着在应用绳结20情况下被紧固至起动器带轮,该绳结20防止起动器线18从定位孔16拉出。起动器拉线18的另一端或自由端,通常带有一手柄22以供用户抓握。起动器带轮14通常在其圆周边缘上的包括凹槽(未示出),起动器拉线18定位在所述凹槽中并缠绕在起动器带轮14周围。起动器带轮14以某种方式——以螺栓24为例——连接至发动机曲轴。现代牵拉起动系统使用弹簧触发的自缠绕机构,该机构在拉线松弛时使该起动器带轮与曲轴脱离并旋转该起动器带轮以将起动器拉线14缠绕其上,而在拉线快速牵拉时使得起动器带轮与发动机曲轴接合,从而转动发动机曲轴以使其能够起动。在起动发动机的努力中,用户可能通常在超过1秒的时间间隔里施加大约1米(3英尺)的牵拉。该牵拉的动力并不立即传递至发动机的运动部件。发动机运动部件的质量以及这些部件间的摩擦力抵消了牵拉动力。因为现有技术的起动器拉线不及本发明的拉线的刚度,它们更大程度地伸展并起到弹簧或减震器的作用,这延迟和减少施加在发动机上的牵拉动力。因此,发动机曲轴不能很快地旋转,发动机气缸也不能很快地往复运动。相反,由高模量纤维制成的起动器拉线具有显著更小的伸展,并给予发动机更多的起动动力。在发动机气缸中点燃空气-燃料混合物的火花由电压(eletricpowervoltage)激发,所述电压由附接至曲轴的磁发电机生成。该电压的大小是曲轴转速的函数。如果可以使发动机曲轴旋转更快,将产生更大的电压,而增加了起动发动机的可能性。如果发动机在第一压缩循环中未起动,那么它仍可以在随后的压缩循环中起动。在不存在燃料或火花的情况下,发动机经历的压缩循环的数量是旋转速率的函数,因此是在起动器牵拉的结束时所达到的角动量的函数。如果可以使发动机轴旋转更快,那么其将经历更多的压缩循环,而增加了起动发动才几的可能性。在发动机气缸中获得的压缩因气缸周围的泄漏而减小。如果压缩速率很快,那么该泄漏最小。如果可以使发动机曲轴旋转更快,那么可以获得更高的压缩,而增加了起动机发动的可能性。在本发明的实施方案中,起动器拉线18包括由高模量纤维制成的绳索,并在拉伸中展现出远高于现有技术拉线的刚度。该起动器拉线较之现有技术的起动器拉线,也显著地牢固和耐磨损及断裂。本发明的起动器拉线的更高刚度转化为在牵拉起动发动机的动作中的更大动力,该发动机较之借助现有技术的起动器拉线,更易于在第一次牵拉时起动。在对电动工具发动机的试验中,有经验的用户报告,较之于装备有常规尼龙起动器拉线的相同发动机,装备有高模量起动器拉线的发动机更易于起动。他们报告,不必要那么远地或者那么辛苦地牵拉线以起动发动机。他们报告,该发动机更易于在第一次牵拉时起动。在实验室试验中,将湿的尼龙和高模量纤维起动器拉线在10lbU.5kg)重量的拉力下持续地循环通过用于发动机外壳中的导向小孑L。尼龙线通常在21,000循环或者更少时失效。高模量线经得住至少400,000循环而没有失效。拉线28优选地包括多股编织绳索,并可以是单编织或双编织的,或者可以具有本领域已知的其他编织特性。绳索的横截面直径相应于作为拉线的特定应用较大发动机大体上需要较大的拉力和较粗的拉线。典型的拉线尺寸范围是直径3/32"(2.4mm)至直径1/4"(6.4mm)——更通常的应用是该范围的中部,即1/8"(3.2mm)至3/16"(4.8mm)-但可以按需求使用其他粗度。在一些实施方案中,起动器拉线完全由液晶聚合物纤维或其他高模量纤维制成。然而在另一些实施方案中,倘若存在足够的高模量纤维,以使得绳索在刚度和强度上较现有技术的起动器拉线展现出显著的改进,那么起动器拉线可以部分由高模量纤维、部分由常规纺线制成。在本发明的一些实施方案中,起动器拉线18包括由100%高性能复丝纺线制成的绳索,所述纺线由液晶聚合物——如以商标VECTRAN出售的那些——熔纺而成。VECTRAN纤维展现格外的强度和刚度。由VECTRAN纤维纺成的纺线也展现出高耐磨损性、最小的吸湿作用、优越的耐化学性以及高耐切割和冲击性。本发明的高模量纤维拉线还具有优点在于,在给定的应用中,由于高模量纤维提高的强度特性,高模量拉线可以较现有技术拉线更细。这允许了更长的绳索缠绕在给定起动器带轮14周围。拉线长度的增加意味着用户在尝试起动发动机时,达到拉线行程末端的可能性更小。因为在用力的牵拉中达到拉线末端给予拉线、起动器组件以及用户的手臂、肩膀和背以显著的冲击,具有更长的拉线将减少损坏拉线或发动机的可能性,以及伤害用户的可能性。另外,更长的拉线允许更长的牵拉行程,该牵拉行程给予发动机更多的旋转,从而潜在地增加了其在给定牵拉行程作用中起动的机会。在另一实施方案中,本发明包括用于替换内燃机的起动器拉线的工具箱(kit),其包括以高模量纤维制成的绳索;适合于连接至所述绳索一端的手柄;以及指示用户如何进行起动器拉线替换的说明书。本发明的高模量起动器拉线的更高刚度转化为在牵拉起动发动机的动作中的更大动力,这样较之现有技术的起动器拉线更易于在第一次牵拉时起动发动机。高模量起动器拉线增加的强度转化为在发动机使用期限中的更少的断裂,并因此增加了应用中的可靠性和安全性,在所述应用中用户的健康状态(wellbeing)在某些方面与他或她能否启动手动起动发动机相关。虽然以示例为目的参照特定实施方案详细描述了该起动器拉线,但其他的实施方案也是可能的。因此所附权利要求的精神和范围并不局限于上述实施方案的描述;本发明包括了适合的修改以及本说明书阐明的主题的所有置换和组合。权利要求1.一种用于内燃机的起动器拉线,包括具有高模量纤维的绳索,该高模量纤维从由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述绳索是由从液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维组成的。3.根据权利要求2所述的装置,其中所述绳索是由液晶聚合物纤维组成的。4.根据权利要求1所述的装置,其中所述绳索是由所述高模量纤维编织成的单编织、多股的绳索。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中还包括连接至所述绳索的一端的手柄。6.—种起动内燃机的方法,该内燃机适于通过用力拉缠绕在带轮周围的拉线的动作而,皮起动,该方法包括以下步骤将包括从液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维的绳索缠绕在带轮周围;为该绳索留出一个自由端;以及快速地用力拉该自由端以给予带轮旋转运动。7.根据权利要求6所述的方法,其中还包括步骤将手柄附接至绳索的自由端并用力拉手柄。8.—种绳索作为用于内燃机的起动器拉线的用途,该绳索包括从液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维。9.根据权利要求8中所述的用途,其中所述绳索由从液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维组成。10.根据权利要求9中所述的用途,其中所述绳索由液晶聚合物纤维组成。11.根据权利要求7至10中任一项所述的用途,其中所述绳索是由所述高模量纤维编织成的单编织、多股的绳索。12.—种用于替换内燃机的起动器拉线的工具箱,包括具有从液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出的高模量纤维的绳索;适合于连接至所述绳索一端的手柄;以及指示用户如何进行起动器拉线替换的说明书。13.根据权利要求12所述的工具箱,其中所述绳索由从液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的組中选出的高模量纤维组成。14.根据权利要求13所述的工具箱,其中所述绳索由液晶聚合物纤维组成。15.根据权利要求14所述的工具箱,其中所述绳索是由所述高模量纤维编织成的单编织、多股的绳索。全文摘要一种用于内燃机的改进的起动器拉线,该拉线具有显著提高的刚度、耐磨损性及强度,所述起动器拉线包括具有从液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)组成的组中选出高模量纤维的绳索。本发明的高模量起动器拉线的更高刚度转化为在牵拉起动发动机的动作中的更大动力,该发动机较之借助现有技术的起动器拉线易于更快地起动。高模量起动器拉线增加的强度转化为在发动机使用期限中的更少的断裂,并因此增加了可靠性。文档编号D07B1/00GK101652516SQ200880008606公开日2010年2月17日申请日期2008年1月23日优先权日2007年1月23日发明者P·埃布尔申请人:0813446B.C.有限公司
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