專利名稱：：用于內燃機的改進的起動器拉線的制作方法
技術領域：
：本發明涉及通常用于汽油發動機的改進的起動器拉線。
背景技術：
：汽油供能的發動機用于為多種工具(即，雜草切除機、割草機、吹雪機、泵、發電機、花園耕作機等)、雪地機動車、船外馬達(outboardboatmotor)、摩托車及全地形車輛提供動力。許多這些發動機具有手動起動器機構，其使用具有附接手柄的拉線，來為起動發動機提供初始動力。該拉線纏繞在連接至發動機曲軸的起動器帶輪周圍。為起動發動機，用戶用力拉起動器線以將其從帶輪上展開，從而給曲軸一個旋轉運動，這提供了起動發動機的動力。經常地，起動器巻軸被限制在起動器外殼中，該外殼的尺寸緊密配合地圍繞輪子以防止拉線從巻軸上散開。馬達起動器拉線通常用尼龍纖維制成。現有技術中這些尼龍起動器拉線的一個問題是，它們有時在第一次牽拉甚至隨后的多次嘗試中不能提供足夠的動力以起動發動機。現有技術中這些起動器線的另一問題是，它們比期望的更頻繁地——經常在最不合時宜的時刻——磨損用壞和斷裂，這使得發動機無法使用，并由此使得依賴于發動機的裝置無法使用。在一些應用——例如，船外馬達、摩托車、全地形車輛及雪地機動車——中，在不合時宜的時候不能迅速起動發動機可能是徹底的災難。因此，期望有一種起動器拉線，該拉線提供更大的動力且因此較之現有技術的起動器拉線更易于在第一次牽拉時起動發動機。也期望有一種起動器拉線，該拉線較之現有技術中的起動器拉線顯著地更牢固和更耐磨損和斷裂。
發明內容根據本發明的一個方面，上述缺點可以通過提供一種用于內燃機的起動器拉線解決，該動器拉線包括由高模量等級纖維(fibersoftheclasshigh-modulus)制成的繩索。模量是剛度的度量，因此高模量纖維在拉伸中具有遠高于常規纖維的剛度。高模量纖維也較常規纖維顯著地牢固。所迷等級包括以下纖維液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺(aramid)、以及高模量聚乙烯(HMPE)。本發明的高模量起動器拉線的更高剛度轉化為在牽拉起動發動機的動作中的更大動力，該發動機較之借助現有技術的起動器拉線易于更快地起動。高模量起動器拉線增加的強度轉化為在發動機使用期限中的更少的斷裂，并因此增加了可靠性。在一些方面，本發明提供了一種用于內燃機的起動器拉線，其包括具有高模量纖維的繩索，該高模量纖維從由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出。在一些實施方案中，該繩索由這些高模量纖維組成。在一些實施方案中，該繩索是由所述高模量纖維編織成的單編織、多股的繩索。一個手柄可以連接至所述繩索的一端。在另一方面，本發明提供了一種起動內燃機的方法，該內燃機適于通過用力拉纏繞在帶輪周圍的拉線的動作而被手動起動，該方法包括以下步驟將包括從由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維的繩索纏繞在帶輪周圍；為該繩索留出一個自由端；以及快速地用力拉該自由端以給予帶輪旋轉運動。在另一方面，本發明提供了一種繩索作為內燃機起動器拉線的用途，該繩索包括從由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維。在一些實施方案中，該繩索由所述高模量纖維組成。在一些實施方案中，該繩索是由所述高模量纖維編織成的單編織、多股的繩索。在另一方面，本發明提供了用于替換內燃機的起動器拉線的工具箱，包括具有從由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺、以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維的繩索；適合于連接至所述繩索一端的手柄；以及指示用戶如何進行起動器拉線替換的說明書。在一些實施方案中，所述繩索包括所述高模量纖維。在一些實施方案中，所述繩索是由所述高模量纖維編織成的單編織、多股的繩索。這些以及其他方面、特征和實施方案在本申請中闡明，本申請包括以下詳細說明書和附圖。本發明包括各種方面、特征和實施方案；這些多個方面、特征以及實施方案能以任何期望方式組合和置換。為更好地理解本發明以及更清晰地示出其如何實現，現在將以實施例的方式參考附圖，其中圖l是本發明的一個實施方案的平面圖，其通常用于內燃機的牽拉起動器組件。具體實施例方式本發明提供了一種用于內燃機的啟動器拉線，其包括、由高模量等級纖維制成的繩索。高模量纖維在拉伸中具有遠高于常規纖維的剛度(stiffness),且它們也較常規纖維顯著地更牢固。所述等級包括以下纖維液晶聚合物(LCP)(以商標VECTRAN出售)、芳族聚酸胺(以商標KEVLAR、TWARON、TECHNORA出售)，以及高才莫量聚乙烯(HMPE)(以商標SPECTRA、DYNEEMA出售)。下表比較了尼龍和高模量纖維的典型的剛度性質。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>用于本發明的起動器拉線的優選實施方案中的一種尤其適合的繩索是一種VectranTM纖維的單編織繩索，并且涂有透明的特大護套(maxi-jacket)氨基甲酸乙酯涂層以增強耐磨損性，該繩索是由美國緬因州索克市的YaleCordage公司以商標VectrusTM批發和零售的。有利的是，VectrusTM繩索在其巻繞起動器帶輪(如圖1的參考數字30所示)時，也具有以減小的厚度平鋪的獨特性質，由于所述[拉I線的減小的橫截面寬度，較之現有技術的并不具有該展平特性的常規拉線，這允許每英尺本發明的拉線在起動器帶輪上纏繞更多圏。這轉化為，每一次牽拉本發明的起動器拉線，發動機轉動更多圏，由此轉化為增加的起動慣量以及更小的牽拉行程以實現發動機的起動。尼龍的剛度特性是高度非線性的，因此僅列出模量的大體代表值。旦尼爾(Denier)是紡織工業上測量纖維、紡線及線繩的尺寸的手段。參考圖1，圖解示出了出現在汽油供能發動機上的典型牽拉起動器組件10。典型地，該牽拉起動器組件被包含在起動器外殼(未示出)中。該牽拉起動器組件10具有一帶有定位孔16的起動器巻軸或帶輪14,起動器拉線18的一端穿過所述定位孔16，接著在應用繩結20情況下被緊固至起動器帶輪，該繩結20防止起動器線18從定位孔16拉出。起動器拉線18的另一端或自由端，通常帶有一手柄22以供用戶抓握。起動器帶輪14通常在其圓周邊緣上的包括凹槽(未示出)，起動器拉線18定位在所述凹槽中并纏繞在起動器帶輪14周圍。起動器帶輪14以某種方式——以螺栓24為例——連接至發動機曲軸。現代牽拉起動系統使用彈簧觸發的自纏繞機構，該機構在拉線松弛時使該起動器帶輪與曲軸脫離并旋轉該起動器帶輪以將起動器拉線14纏繞其上，而在拉線快速牽拉時使得起動器帶輪與發動機曲軸接合，從而轉動發動機曲軸以使其能夠起動。在起動發動機的努力中，用戶可能通常在超過1秒的時間間隔里施加大約1米(3英尺)的牽拉。該牽拉的動力并不立即傳遞至發動機的運動部件。發動機運動部件的質量以及這些部件間的摩擦力抵消了牽拉動力。因為現有技術的起動器拉線不及本發明的拉線的剛度，它們更大程度地伸展并起到彈簧或減震器的作用，這延遲和減少施加在發動機上的牽拉動力。因此，發動機曲軸不能很快地旋轉，發動機氣缸也不能很快地往復運動。相反，由高模量纖維制成的起動器拉線具有顯著更小的伸展，并給予發動機更多的起動動力。在發動機氣缸中點燃空氣-燃料混合物的火花由電壓(eletricpowervoltage)激發，所述電壓由附接至曲軸的磁發電機生成。該電壓的大小是曲軸轉速的函數。如果可以使發動機曲軸旋轉更快，將產生更大的電壓，而增加了起動發動機的可能性。如果發動機在第一壓縮循環中未起動，那么它仍可以在隨后的壓縮循環中起動。在不存在燃料或火花的情況下，發動機經歷的壓縮循環的數量是旋轉速率的函數，因此是在起動器牽拉的結束時所達到的角動量的函數。如果可以使發動機軸旋轉更快，那么其將經歷更多的壓縮循環，而增加了起動發動才幾的可能性。在發動機氣缸中獲得的壓縮因氣缸周圍的泄漏而減小。如果壓縮速率很快，那么該泄漏最小。如果可以使發動機曲軸旋轉更快，那么可以獲得更高的壓縮，而增加了起動機發動的可能性。在本發明的實施方案中，起動器拉線18包括由高模量纖維制成的繩索，并在拉伸中展現出遠高于現有技術拉線的剛度。該起動器拉線較之現有技術的起動器拉線，也顯著地牢固和耐磨損及斷裂。本發明的起動器拉線的更高剛度轉化為在牽拉起動發動機的動作中的更大動力，該發動機較之借助現有技術的起動器拉線，更易于在第一次牽拉時起動。在對電動工具發動機的試驗中，有經驗的用戶報告，較之于裝備有常規尼龍起動器拉線的相同發動機，裝備有高模量起動器拉線的發動機更易于起動。他們報告，不必要那么遠地或者那么辛苦地牽拉線以起動發動機。他們報告，該發動機更易于在第一次牽拉時起動。在實驗室試驗中，將濕的尼龍和高模量纖維起動器拉線在10lbU.5kg)重量的拉力下持續地循環通過用于發動機外殼中的導向小孑L。尼龍線通常在21,000循環或者更少時失效。高模量線經得住至少400,000循環而沒有失效。拉線28優選地包括多股編織繩索，并可以是單編織或雙編織的，或者可以具有本領域已知的其他編織特性。繩索的橫截面直徑相應于作為拉線的特定應用較大發動機大體上需要較大的拉力和較粗的拉線。典型的拉線尺寸范圍是直徑3/32"(2.4mm)至直徑1/4"(6.4mm)——更通常的應用是該范圍的中部，即1/8"(3.2mm)至3/16"(4.8mm)-但可以按需求使用其他粗度。在一些實施方案中，起動器拉線完全由液晶聚合物纖維或其他高模量纖維制成。然而在另一些實施方案中，倘若存在足夠的高模量纖維，以使得繩索在剛度和強度上較現有技術的起動器拉線展現出顯著的改進，那么起動器拉線可以部分由高模量纖維、部分由常規紡線制成。在本發明的一些實施方案中，起動器拉線18包括由100%高性能復絲紡線制成的繩索，所述紡線由液晶聚合物——如以商標VECTRAN出售的那些——熔紡而成。VECTRAN纖維展現格外的強度和剛度。由VECTRAN纖維紡成的紡線也展現出高耐磨損性、最小的吸濕作用、優越的耐化學性以及高耐切割和沖擊性。本發明的高模量纖維拉線還具有優點在于，在給定的應用中，由于高模量纖維提高的強度特性，高模量拉線可以較現有技術拉線更細。這允許了更長的繩索纏繞在給定起動器帶輪14周圍。拉線長度的增加意味著用戶在嘗試起動發動機時，達到拉線行程末端的可能性更小。因為在用力的牽拉中達到拉線末端給予拉線、起動器組件以及用戶的手臂、肩膀和背以顯著的沖擊，具有更長的拉線將減少損壞拉線或發動機的可能性，以及傷害用戶的可能性。另外，更長的拉線允許更長的牽拉行程，該牽拉行程給予發動機更多的旋轉，從而潛在地增加了其在給定牽拉行程作用中起動的機會。在另一實施方案中，本發明包括用于替換內燃機的起動器拉線的工具箱(kit),其包括以高模量纖維制成的繩索；適合于連接至所述繩索一端的手柄；以及指示用戶如何進行起動器拉線替換的說明書。本發明的高模量起動器拉線的更高剛度轉化為在牽拉起動發動機的動作中的更大動力，這樣較之現有技術的起動器拉線更易于在第一次牽拉時起動發動機。高模量起動器拉線增加的強度轉化為在發動機使用期限中的更少的斷裂，并因此增加了應用中的可靠性和安全性，在所述應用中用戶的健康狀態(wellbeing)在某些方面與他或她能否啟動手動起動發動機相關。雖然以示例為目的參照特定實施方案詳細描述了該起動器拉線，但其他的實施方案也是可能的。因此所附權利要求的精神和范圍并不局限于上述實施方案的描述；本發明包括了適合的修改以及本說明書闡明的主題的所有置換和組合。權利要求1.一種用于內燃機的起動器拉線，包括具有高模量纖維的繩索，該高模量纖維從由液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出。2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述繩索是由從液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維組成的。3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述繩索是由液晶聚合物纖維組成的。4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述繩索是由所述高模量纖維編織成的單編織、多股的繩索。5.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中還包括連接至所述繩索的一端的手柄。6.—種起動內燃機的方法，該內燃機適于通過用力拉纏繞在帶輪周圍的拉線的動作而,皮起動，該方法包括以下步驟將包括從液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維的繩索纏繞在帶輪周圍；為該繩索留出一個自由端；以及快速地用力拉該自由端以給予帶輪旋轉運動。7.根據權利要求6所述的方法，其中還包括步驟將手柄附接至繩索的自由端并用力拉手柄。8.—種繩索作為用于內燃機的起動器拉線的用途，該繩索包括從液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維。9.根據權利要求8中所述的用途，其中所述繩索由從液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維組成。10.根據權利要求9中所述的用途，其中所述繩索由液晶聚合物纖維組成。11.根據權利要求7至10中任一項所述的用途，其中所述繩索是由所述高模量纖維編織成的單編織、多股的繩索。12.—種用于替換內燃機的起動器拉線的工具箱，包括具有從液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維的繩索；適合于連接至所述繩索一端的手柄；以及指示用戶如何進行起動器拉線替換的說明書。13.根據權利要求12所述的工具箱，其中所述繩索由從液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出的高模量纖維組成。14.根據權利要求13所述的工具箱，其中所述繩索由液晶聚合物纖維組成。15.根據權利要求14所述的工具箱，其中所述繩索是由所述高模量纖維編織成的單編織、多股的繩索。全文摘要一種用于內燃機的改進的起動器拉線，該拉線具有顯著提高的剛度、耐磨損性及強度，所述起動器拉線包括具有從液晶聚合物(LCP)、芳族聚酸胺以及高模量聚乙烯(HMPE)組成的組中選出高模量纖維的繩索。本發明的高模量起動器拉線的更高剛度轉化為在牽拉起動發動機的動作中的更大動力，該發動機較之借助現有技術的起動器拉線易于更快地起動。高模量起動器拉線增加的強度轉化為在發動機使用期限中的更少的斷裂，并因此增加了可靠性。文檔編號D07B1/00GK101652516SQ200880008606公開日2010年2月17日申請日期2008年1月23日優先權日2007年1月23日發明者P·埃布爾申請人:0813446B.C.有限公司