JP2006322354A - 小型内燃エンジンの始動方法及び渦巻ばね式スタータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小容量モータを用い、スタート時における渦巻ばねの蓄力量が一定になるようにして、安定したクランク軸の加速回転が得られるようにした自動スタータを提供する。
【解決手段】 渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段は、該蓄力手段の筺体内に収容されていて、外径側の端部は前記筺体に係止され内径側の端部はスタータ軸に係止されている渦巻ばねと、前記渦巻きばねが巻き込まれたことを感知して前記スタータ軸の制止を開放する機構を備えた小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、小型の汎用エンジンにおける渦巻ばね蓄力装置と小容量モータを用いた自動
スタータ及び始動方法に関する。

小型の汎用エンジンの始動装置は通常リコイルスタータが用いられているが、始動時の人力を少なくし、始動容易とするため、近年は電気モータを用いたスタータが提供されるようになってきている。しかし、小型の汎用エンジンのサイズ、重量に比べるとセルモータの重量はエンジンと同等かそれ以上のものとなり、合わせた重量、コストは想定外のものとなる。そこで、渦巻きばね蓄力装置と小容量モータを組合わせたスタータが種々提案されてきた。

特許文献１で紹介されているスタータ装置は、ゼンマイばね蓄力装置と小容量モータを組合わせたスタータである。スタートスイッチを押すとモータが回り、減速機を経てゼンマイばね蓄力装置のゼンマイばねが巻かれ、ゼンマイばねに蓄力された回転トルクが、エンジンのクランク軸でシリンダ内圧に抗して押し上げられるピストンが、上死点を越えることができるトルクに達したとき、自動的にゼンマイばねの係止が外れ、ゼンマイばねの回転エネルギー蓄力とモータの回転追加によりクランクが回され、回転が加速し、電気エネルギーが蓄力し、ピストンの次の上死点を越えるとき、電気着火により、エンジンがスタートする構成である。このスタータ装置は、小容量モータを用いることにより簡便な小型軽量の電動スタータを提供することが狙いである。

特開２００２−２８５９４０号公報（図２）

上記の従来例のスタータ装置は、エンジンのシリンダ内圧によるエンジンクランクのブレーキにより、回転が抑えられたスタータ軸にゼンマイばねの回転エネルギーが蓄積され、その蓄力された回転トルクが、シリンダ内圧に抗して押し上げられるピストンを上死点を越えるトルクに達したとき、自動的にゼンマイばねの係止が外れ、ゼンマイばねに蓄力とモータの回転追加によりクランクが回されるようになっているので、クランクの回転が遅かったり、ピストンの上死点付近の抵抗が少ないとき、ゼンマイばねにおける蓄力量が不十分で、クランクの回転速度がエンジンスタート可能速度に達しない可能性がある。

本発明は、この問題を解決するために提案されたもので、小容量モータを用い、スタート時における渦巻ばねの蓄力量が一定になるようにして、安定したクランク軸の加速回転が得られるようにした自動スタータを提供することを目的とする。

上記の問題点に対し、本発明は以下の各手段により課題の解決を図る。
（１）第１の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置は、１方向クラッチを介して回転駆動する手動又は電動の駆動手段と、ハウジングに設けられた固定軸に回転可能に軸支されたスタータ軸と、該スタータ軸に渦巻ばねの内側端部を固定し前記駆動手段で渦巻きばねを巻き込んでエンジン始動用回転エネルギーを蓄力する渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段と、エンジン始動後に前記スタータ軸とクランク軸との係合を解除する遠心クラッチとを備え、前記エネルギー蓄力手段に定量の回転エネルギーが蓄積した後に前記スタータ軸の制止を解放し、蓄力手段の回転エネルギーによりエンジンを始動させる小型内燃エンジンの渦巻ばね蓄力式スタータ装置において、

渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段は、該蓄力手段の筺体内に収容されていて外径側の端部は前記筺体に係止され内径側の端部はスタータ軸に係止されている渦巻ばねと、前記渦巻きばねが巻き込まれたことを感知して前記スタータ軸の制止を開放する機構を備えた小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

（２）第２の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置は、上記（１）に記載する渦巻ばね式スタータ装置のスタータ軸の制止を開放する機構は、前記筺体の両側面に明けられた一対の長孔に沿って移動可能な解除ピンと、筺体の内側に渦巻ばねの外側を覆うようにほぼ１周長巻かれ片端が前記筺体に固定され他端に前記解除ピンが固定された板ばねであってその曲率が増加する方向に付勢されている板ばねと、回転をロック可能になっているロックレバーとで構成されている小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

（３）第３の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置は、１方向クラッチを介して回転駆動する手動又は電動の駆動手段と、ハウジングに設けられた固定軸に回転可能に軸支されたスタータ軸と、該スタータ軸に渦巻ばねの内側端部を固定し前記駆動手段で渦巻きばねを巻き込んでエンジン始動用回転エネルギーを畜力する渦巻ばね式回転エネルギー畜力手段と、エンジン始動後に前記スタータ軸とクランク軸との係合を解除する遠心クラッチとを備え、前記エネルギー畜力手段に定量の回転エネルギーが蓄積した後に前記スタータ軸の制止を解放し、畜力手段の回転エネルギーによりエンジンを始動させる小型内燃エンジンの渦巻ばね畜力式スタータ装置において、
渦巻ばね式回転エネルギー畜力手段は、該畜力手段の筺体内に収容されていて外径側の端部は前記筺体に係止され内径側の端部はスタータ軸に係止されている渦巻ばねと、前記筺体の両側面の同じ位置に明けられた一対の斜めの長孔に沿って移動可能な解除ピンと、
筺体の内側に渦巻ばねの外側を覆うようにほぼ１周長巻かれ片端が前記筺体に固定され他端に前記解除ピンが固定された板ばねであってその曲率が増加する方向に付勢されている板ばねと、スタータ軸の側面に回転自由にピン係止され端部がスタータ装置のハウジングの凹部に係合しているときスタータ軸を前記ハウジングに回転ロックするようになっているロックレバーと、該ロックレバーを前記ハウジングとロックする方向に回転させるように作用する捩りばねとで構成されている小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

（４）第４の手段の小型内燃エンジンの始動方法は、上記（１）の渦巻ばね式スタータ装置において、渦巻ばねが復元作用で上記板ばねの内側に接するまで充分に広がることにより、前記板ばねが広がり板ばねの端部に固設した解除ピンが外側に位置し、スタータ軸の側面に軸支されたロックレバーの端部が前記ハウジングの凹部に係合してスタータ軸をロックした状態を始動開始位置とし、前記回転駆動手段により前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転エネルギーを畜力し、渦巻ばねの外周径が内側に巻き込まれて小径となり、前記板ばねが余曲げ力により内側に曲がって解除ピンが斜めの長孔に沿って内径方向へ移動し、前記筺体が更に回転して解除ピンがロックレバーを押すことにより、ロックレバーと前記ハウジング間のロックを解除し、蓄力された回転エネルギーが回転駆動手段の回転力に加わってエンジンのクランク軸を回し、エンジンを始動させ、エンジンの回転速度が増すと遠心クラッチの作用でクランク軸と前記エネルギー蓄力手段との係合を解除する小型内燃エンジンの始動方法。

（５）第５の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置は、上記（１）の渦巻ばね式スタータ装置の渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段の回転駆動手段が、蓄電地を電源とするモータと、該モータに連結された減速機構であり、エンジンを始動するときは、モータの始動スイッチを押すことにより上記（４）に記載する始動方法が始まる小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

（６）第６の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置は、上記（１）の渦巻
ばね式スタータ装置の渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段の回転駆動手段の構成が、スタータ軸に回転自由に軸支されるリコイルスタータのプーリーと、該プーリーと前記筺体の外側面との間にエンジンの回転方向に回して回転トルクを伝えるように設けられた１方向クラッチとよりなり、前記筺体とスタータ装置のハウジングとの間に前記筺体を駆動しないときは筺体の回転を止めて置く逆止めクラッチを追設し、リコイルスタータのリコイルロープを引くことにより前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転蓄力すること以外は、上記（４）の方法でエンジンを始動させる小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

（７）第７の手段の小型内燃エンジンの始動方法は、上記（６）の渦巻ばね式スタータ
装置によるエンジン始動方法であり、１回乃至複数回リコイルロープを引いて前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転畜力し、最後にリコイルロープを引いたとき、ロックレバーと筺体とのロックを解除すると同時にリコイルロープを充分に引いてその回転力と渦巻ばねの回転蓄力を併用してエンジンのクランク軸を回し、エンジンを始動させる小型内燃エンジンの始動方法。

（８）第８の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置は、上記（１）の渦巻
ばね式スタータ装置の渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段の回転駆動手段の構成が、スタータ軸に回転自由に軸支されるスイングレバーと、該スイングレバーと前記筺体の外側面との間にエンジンの回転方向に回されるように回転トルクを伝える１方向クラッチと、前記筺体とスタータ装置のハウジングとの間に設けた前記筺体を駆動しないときは筺体の回転を止めて置く逆止めクラッチと、よりなる小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

（９）第９の手段の小型内燃エンジンの始動方法は、上記（８）のスタータ装置を使用
するとき、前記スイングレバーを１回乃至複数回往復スイングさせることにより前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転エネルギーを蓄力し、スイングレバーの最後のストロークのとき、上記（４）の方法によりエンジンを始動させる小型内燃エンジンの始動方法。

（１０）第１０の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置は、上記（５）の渦巻ばね式スタータ装置に対し、スタータ軸に回転自由巻ばね式スタータ装置スタータプーリーと、該プーリーと前記筺体の外側面との間にエンジンの回転方向に回して回転トルクを伝えるように設けられた１方向クラッチとを併設した小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

請求項１〜３に係わる発明は、上記第１〜３の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置であり、装置が小型軽量で構造が簡単でコスト安い。また、渦巻ばねを長く、或いは強くして、始動用の蓄エネルギー量を増加させることが可能である。
請求項４に係わる発明は、上記第４の手段の小型内燃エンジンの始動方法であり、上記第１の手段の渦巻ばね式スタータ装置を用い、回転蓄力した渦巻ばねの外周径が内側に巻き込まれ、これと重ねて置かれた板ばねが曲がり板ばね先端の解除ピンがロックレバーを押して、スタータ装置ハウジングとスタータ軸とのと筺体とのロックを解除するようになっているので、渦巻ばねの回転トルク蓄力量がほぼ一定となり、安定したエンジンの始動ができる。

請求項５に係わる発明は、上記第５の手段の小型内燃エンジンの始動方法であり、回転エネルギー蓄力手段を回転駆動する手段は、電動モータであり、エンジンを始動するときは、始動スイッチを押すだけでよく、始動に力が要らない。

請求項６に係わる発明は上記第６の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置
であり、また、請求項７に係わる発明は上記第６の手段のスタータ装置を用いたエンジンの始動方法であり、回転エネルギーの蓄力にリコイルロープを引いて前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込むようにしているので、リコイルプーリーの径を大きくして引き力を弱くし、リコイルロープをゆっくり引いても、また、１方向クラッチを利用することにより複数回引いても差し支えなく、また、リコイルロープの引力に渦巻ばねの回転エネルギーの蓄力を併用することができるのでエンジンは容易に手動始動させることができる。

請求項８に係わる発明は上記第８の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置
であり、また、請求項９に係わる発明は第８の手段のスタータ装置を用いたエンジンの始動方法であり、スイングレバーをゆっくり往復スイングさせることにより、回転トルクを蓄力することができるので、エンジンはより容易に始動できる。

請求項１０に係わる発明は上記第１０の手段の小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置であり、電動モータを使用しないとき、回転トルクの蓄力にリコイルロープを引いて前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込むようにしているので、リコイルロープをゆっくり引いても、また、１方向クラッチを利用することにより複数回引いても差し支えなく、エンジンはより容易に始動させることができる。

本実施の形態は、小型の汎用エンジンを始動するときに適用される渦巻きばね蓄力装置を有するスタータの構成と始動方法である。
（第１の実施の形態）

本実施形態のスタータはばね蓄力装置の駆動に電動モータを使用し、リコイルスタータを併設したものであり、図に基づいて説明する。図１は小形エンジンのクランクケースにその筺体を取付け、回転駆動部はクランク軸に結合した渦巻ばね蓄力スタータの側面断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は図１のＣ−Ｃ断面図、図５図１のＤ−Ｄ断面図、図６（ａ）〜（ｅ）は図１の渦巻ばね蓄力スタータの蓄力工程を示す図である。

図において、２はエンジンのクランクケース、３はスタータハウジング、４はハウジン
グカバー、４ａはハウジングカバー４と一体の固定軸である。また、５はエンジンのクランク軸、２０はクランク軸５と結合する遠心クラッチである。エンジンが始動し、その回転速度が速くなると、遠心クラッチ本体２７にピン２９で支持されている遠心クラッチ錘２８のクラッチ係合部が、遠心力の作用で外側に広がって、スタータ軸１７のクラッチ歯車１７ａから離れ、エンジンのクランク軸５とスタータ軸１７との係合が断たれる。

１０はエンジン始動用回転エネルギーを蓄力する渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段である。蓄力手段１０は固定軸４ａに回転可能に軸支された筺体１１の外周に備えられた大径の歯車１１ａが減速モータ２１の出力軸２２に取付けられたピニオン２５で回転駆動される。ピニオン２５は出力軸２２に取付けられた１方向クラッチ２３を介して回される。３０はリコイルスタータであり、リコイルスタータ３０の固定軸４ａに軸支されたプーリー３５はロープ３６によって回され、プーリー３５の回転トルクは１方向クラッチ３８、クラッチ歯車１１ｆを介して蓄力手段１０の筺体１１に伝えられるようになっている。３７はゼンマイを示す。

蓄力手段１０の構成について説明する。
蓄力手段１０の筺体１１内に収容されている渦巻ばね１２は、外径側の端部１２ｂは筺体１１の内周に設けられた鉤穴１１ｃに係止され、内径側の端部１２ａはスタータ軸１７（固定軸４ａに固定された固定軸１８に回転可能に軸支されている。）に設けられた丸溝１７ｃに係止されている。筺体１１の側面に斜めの長孔１１ｅが明けられ、また、筺体１１に取付けられ筺体１１の開放面の蓋を形成する側板１４にも長孔１１ｅと対になるように同じ位置、同じ形状の長孔１４ａが明けられ、この両方の長孔１１ｅと長孔１４ａに沿って解除ピン１５がその両端において平行移動可能に支えられている。解除ピン１５の側板１４側の突出軸１５ａは外側に突き出している。

板ばね１３は筺体１１の内側に渦巻ばね１２の外側を覆うようにほぼ１周長巻かれ、片端１３ａが筺体１１の内側の丸溝１１ｄに嵌入して固定され、他端１３ｂは解除ピン１５に固定されている。板ばね１３はその曲率が増加する方向に予曲げ力が付勢され、渦巻ばね１２が外側に広がった状態のときは、板ばね１３は渦巻ばね１２の外周に沿って広げられ、解除ピン１５は長孔１１ｅと長孔１４ａに沿って外径側に置かれ、渦巻ばね１２が巻き込まれて外径が小さくなったときは、板ばね１３は予曲げ力により内側に曲がって解除ピン１５は長孔１１ｅと長孔１４ａに沿って内径側に移動する。

ロックレバー１６は、スタータ軸１７に備えられた穴１７ｂにピン１６ｃを挿入して回転自由に軸支され、端部１６ａがハウジング３の凹部３ａに係合しているとき、スタータ軸１７をエンジンの回転方向にロックするようになっている。ロックレバー１６とスタータ軸１７には、ロックレバー１６がハウジング３とロックする方向に回転するように作用する捩りばね３１がスタータ軸１７と一体のピン１７ｂに掛けられている。板ばね１３が予曲げ力により内側に曲がって解除ピン１５が内径側に移動したとき、筺体１１が回転すれば、解除ピン１５の突出軸１５ａがロックレバー１６の凸部１６ｂを押し、ハウジング３に対するスタータ軸１７のロックを外すように作用する。

エンジンを始動するときの作用方法について説明する（図６（ａ）〜（ｅ）を参照、各図の右側は筺体１１が駆動され、筺体１１の内部の渦巻ばね１２と板ばね１３とスタータ軸１７の位置と挙動を示し、左側の図はスタータ軸１７に回転自在に軸支されたロックレバー１６の挙動を示しており、左右の図の各部品の相対角度位置は同一になっている）。

始動前の状態は、図６（ａ）に示すように、渦巻ばね１２は、自然に伸びた復元状態で、板ばね１３の内側に接するまで充分に広がっており、板ばね１３の端部に固設した解除ピン１５が長孔１１ｅと長孔１４ａの外径側に位置する（板ばね１３は図２の２点鎖線の位置にある）。

図示しない始動ボタンを押すと、減速モータ２１が回転を開始し、ピニオン２５が筺体１１を矢印の方向に回し、渦巻ばね１２を介してスタータ軸１７が連れ回り、ロックレバー１６も回り、ロックレバー１６の端部１６ａがスタータハウジング３の凹部３ａに係合してスタータ軸１７を、図６（ｂ）の左図に示す位置でロックし、スタータ軸１７は停止し、減速モータ２１とピニオン２５は、なおも筺体１１を回して渦巻ばね１２を巻き込み、回転エネルギーを蓄力し、渦巻ばね１２の外周径が内側に巻き込まれて小径となり、板ばね１３が内側に曲がることにより、解除ピン１５が斜めの長孔に沿って内径方向へ移動する（図６（ｂ）〜（ｃ）を参照）。

筺体１１が更に回転したとき、解除ピン１５の突出軸１５ａがロックレバー１６の凸部１６ｂを押すことにより、図６（ｄ）に示すように、ロックレバー１６とスタータハウジング３の凹部３ａとのロックが解除され、蓄力された回転エネルギーが減速モータ２１とピニオン２５による回転に加わって、スタータ軸１７を矢印に示す方向に回し、遠心クラッチ２０の遠心クラッチ錘２８がスタータ軸１７のクラッチ歯車１７ａと噛み合い、遠心クラッチ本体２７と結合しているエンジンのクランク軸５を回し、エンジンを始動させる。

エンジンの回転速度が増すと、遠心クラッチ錘２８とスタータ軸１７のクラッチ歯車１７ａとの噛み合いが外れ、遠心クラッチ錘２８が遠心力の作用で遠心クラッチ本体２７のポケットに納まり、クランク軸５とスタータ軸１７との係合を解除する。図示しない始動ボタンを離すと、筺体１１の内部の渦巻ばね１２と板ばね１３とスタータ軸１７の位置、スタータ軸１７とロックレバー１６の位置は、図６（ｅ）に示すように、ロックレバー１６のロック位置でなければ、自由な角度位置となり、次の始動に備える。

この実施形態の渦巻ばね蓄力スタータは、小型軽量で構造が簡単でコストも安価である
。また、減速モータ２１の減速比を大きく、或いはピニオン２５のピッチ径を小さくして駆動トルクを大きくすることにより、渦巻ばねを長く、或いは強くして、始動用の蓄エネルギー量を増加させることが可能である。
また、この渦巻ばね蓄力スタータは、回転蓄力した渦巻ばね１２の外周径が内側に巻き
込まれ、これと重ねて置かれた板ばね１３が曲がり板ばね先端の解除ピン１５がロックレバー１６を押して、スタータ装置ハウジング３とスタータ軸１７とのロックを解除することで、エンジンの始動を開始するようになっているので、渦巻ばねの回転トルク畜力量（渦巻ばねの巻き込み量）がほぼ一定となり、安定したエンジンの始動ができる。

エンジンに備えられた図示しないバッテリがオバーディスチャージしたとき等で、減
速モータ２１を使用できなく、リコイルスタータ３０により始動をするとき、リコイルロープ３６を引いて筺体１１を回して渦巻ばね１２を巻き込み、ロープ３６を引く人力による回転に、巻き込んだ渦巻ばね１２の回転が加わり、クランク軸５を加速させる時間が長くなり、回転速度が速くなるので、エンジンはリコイルスタータ３０だけを使用したときよりも容易に始動させることができる。
（第２の実施の形態）

第２の実施の形態は、第１の実施の形態における減速モータ２１が無い場合で、リコイルスタータ３０だけでエンジンを始動するものに、第１の実施の形態で説明した渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段１０を用いた構成であり、図に基づいて説明する。図７は第２の実施の形態に係る渦巻ばね蓄力スタータの側面断面図、図８は図７のＥ−Ｅ断面図である。

図において、リコイルスタータは第１の実施の形態のリコイルスタータ３０と同じ構成と作用を有している。ハウジングカバー４０と一体の固定軸４０ａに回転自由に軸支されるリコイルスタータ３０のプーリー３５と、プーリー３５に回転自在に設けられ、クラッチが噛み合う方向に付勢された一方向クラッチ３８と、筺体４１の外側面に設けられたクラッチ歯車４１ａとで構成された１方向クラッチにより、プーリー３５がエンジンの回転方向に回ったとき回転トルクを伝えることができる。７はスタータハウジングで、第１の実施の形態のスタータハウジング３と比べて異なるところは、減速モータ２１の取付け用の張り出し部材が除かれていることと、後述する逆止クラッチ取付け用のブラケット７ｂを付加したことである。４０はハウジングカバーで、第１の実施の形態のハウジングカバー３と比べて異なるところは、減速モータ２１のカバー部分を除いたことである。７ａはスタータハウジング７の凹部、４６はプルロープ把手である。

筺体４１の外周に備えられたクラッチ歯車４１ａと、スタータハウジング７のブラケット７ｂに固設された軸４４に軸支され、捩りばね４３によってクラッチ歯車４１ａに噛み合う方向に付勢されたクラッチ駒４２と、によって筺体４１を駆動しないときは筺体４１の回転を止めて置く逆止めクラッチが構成されている。
この第２の実施形態の蓄力手段は、第１の実施形態の蓄力手段１０の筺体１１の外周の大径の歯車１１ａが、筺体４１に設けられたクラッチ歯車４１ａに変更されたこと以外は、上述の第１の実施形態の蓄力手段１０と同じ構成、作用であるので、同じ部品番号を使用している。リコイルスタータ３０のロープ３６を引くことにより、リコイルスタータ３０のハウジングカバー４０の固定軸４０ａに軸支されたプーリー３５はロープ３６によって回され、プーリー３５の回転トルクは１方向クラッチ３８を介して蓄力手段の筺体４１に伝えられる。

エンジン始動方法は、１回、乃至、複数回ロープ３６を引いて筺体４１を回して渦巻ばね１２を巻き込んで回転蓄力し、最後にロープ３６を引いたとき、ロックレバー１６と筺体４１とのロックを解除すると同時に、ロープ３６を充分に引いてその回転力と渦巻ばね１２の回転蓄力を併用してエンジンのクランク軸５を回し、エンジンを始動させる。ロープ３６を引いて筺体４１を回し、渦巻ばね１２を巻き込むようにして回転エネルギーの蓄力をしているので、ロープ３６をゆっくり引いても、また、１方向クラッチ３８と、クラッチ歯車４１ａ、クラッチ駒４２、捩りばね４３とよりなる逆止めクラッチを利用して、逆止めしながら複数回引いても差し支えなく、また、ロープ３６の引き力に、渦巻ばね１２の回転エネルギーの蓄力を併用することができるので、エンジンは容易に手動始動させることができる。
（第３の実施の形態）

第３の実施の形態は、第１の実施の形態における減速モータ２１が無く、第２の実施の形態のリコイルスタータ３０の代わりに、ハウジングカバー５０と一体の固定軸５０ａに回転自在に軸支されるスイングレバー５１の手動による往復作動させることにより、渦巻ばね式回転エネルギーの蓄力手段１０に回転トルクのエネルギーを蓄積し、自動的に蓄積エネルギーを解放してエンジンを始動するものであり、図に基づいて説明する。図９は第３の実施の形態に係る渦巻ばね蓄力スタータの側面断面図、図１０は図９のＦ−Ｆ断面図である。

図において、５０はハウジングカバー、５０ａはハウジングカバー５０と一体の固定軸、
５１はスイングレバーであり、５０ｂはスイングレバー５１が範囲Ｒだけスイングできるようにハウジングカバー５０に明けられた長孔である。
筺体４１の外周に設けられた逆止めクラッチの構成は、第２の実施形態の逆止めクラッチの構成と同じであり、また、この第３の実施形態の蓄力手段は、筺体４１に設けられた逆止め用のクラッチ歯車４１ａ以外は、上述の第１の実施形態の渦巻ばね蓄力手段１０と同じ構成、作用であるので、説明を省略する。第３の実施形態においても蓄力手段は同じ部品番号（１０）を使用する。

第３の実施形態の小型内燃エンジンスタータの始動方法は、スイングレバー５１を１回、
乃至、複数回往復スイングさせることにより、筺体４１を回して渦巻ばね１２を巻き込んで回転エネルギーを蓄力し、スイングレバー５１の最後のストロークのとき、ロックレバー１６と筺体４１とのロックが解除されると同時に、スイングレバー５１をスイングさせて、その回転力と渦巻ばね１２の回転蓄力を併用してエンジンのクランク軸５を回し、エンジンを始動させる。スイングレバー５１をゆっくり往復スイングさせ、回転エネルギーが充分に蓄力したときは、上記のような、スイングレバー５１のスイングを併用しなくても、エンジンは容易に始動できる。このスイングレバーによるスタータの構成も電動モータによる渦巻ばね巻き込み式の構成に併設することが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る渦巻ばね蓄力スタータの側面断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 図１のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）〜（ｂ）図１の渦巻ばね蓄力スタータの蓄力工程を示す図である。

本発明の第２の実施の形態に係る渦巻ばね蓄力スタータの側面断面図である。 図７のＥ−Ｅ断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る渦巻ばね蓄力スタータの側面断面図である。 図９のＦ−Ｆ断面図である。

符号の説明

３、７ スタータハウジング
４、４０、５０ ハウジングカバー
１０ 蓄力手段
１１ 筺体
１１ａ 大径の歯車
１１ｆ クラッチ歯車
１２ 渦巻ばね
１３ 板ばね
１４ 側板
１５ 解除ピン
１６ ロックレバー
１７ スタータ軸
１８ 固定軸
２０ 遠心クラッチ
２１ 減速モータ
２５ ピニオン
２７ 遠心クラッチ本体
２８ 遠心クラッチ錘
３０ リコイルスタータ
３５ プーリ
３６ ロープ
３７ ゼンマイ
３８ 一方向クラッチ
４１ 筺体
４１ａ クラッチ歯車
４２ クラッチ駒
４６ プルロープ把手
５１ スイングレバー

Claims (10)

1. 回転駆動する手動又は電動の駆動手段と、ハウジングに設けられた固定軸に回転可能に軸支されたスタータ軸と、該スタータ軸に渦巻ばねの内側端部を固定し前記駆動手段で渦巻きばねを巻き込んでエンジン始動用回転エネルギーを蓄力する渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段と、エンジン始動後に前記スタータ軸とクランク軸との係合を解除する遠心クラッチとを備え、前記エネルギー蓄力手段に定量の回転エネルギーが蓄積した後に前記スタータ軸の制止を解放し、蓄力手段の回転エネルギーによりエンジンを始動させる小型内燃エンジンの渦巻ばね蓄力式スタータ装置において、
   渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段は、該蓄力手段の筺体内に収容されていて外径側の端部は前記筺体に係止され内径側の端部はスタータ軸に係止されている渦巻ばねと、前記渦巻きばねが巻き込まれたことを感知して前記スタータ軸の制止を開放する機構を備えたことを特徴とする小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。
2. 請求項１に記載する渦巻ばね式スタータ装置のスタータ軸の制止を開放する機構は、前記筺体の両側面に明けられた一対の長孔に沿って移動可能な解除ピンと、筺体の内側に渦巻ばねの外側を覆うようにほぼ１周長巻かれ片端が前記筺体に固定され他端に前記解除ピンが固定された板ばねであってその曲率が増加する方向に付勢されている板ばねと、回転をロック可能になっているロックレバーとで構成されていることを特徴とする小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。
3. 請求項２に記載するロックレバーの機構は、スタータ軸の側面に回転自由にピン係止され端部がスタータ装置のハウジングの凹部に係合しているときスタータ軸を前記ハウジングに回転ロックするようになっているロックレバーと、該ロックレバーを前記ハウジングとロックする方向に回転させるように作用する捩りばねとで構成されていることを特徴とする小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。
4. 請求項１に記載する渦巻ばね式スタータ装置におけるエンジン始動方法は、渦巻ばねが復元作用で上記板ばねの内側に接するまで充分に広がることにより、前記板ばねが広がり板ばねの端部に固設した解除ピンが外側に位置し、スタータ軸の側面に軸支されたロックレバーの端部が前記ハウジングの凹部に係合してスタータ軸をロックした状態を始動開始位置とし、前記回転駆動手段により前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転エネルギーを畜力し、渦巻ばねの外周径が内側に巻き込まれて小径となり、前記板ばねが余曲げ力により内側に曲がって解除ピンが斜めの長孔に沿って内径方向へ移動し、前記筺体が更に回転して解除ピンがロックレバーを押すことにより、ロックレバーと前記ハウジング間のロックを解除し、蓄力された回転エネルギーが回転駆動手段の回転力に加わってエンジンのクランク軸を回し、エンジンを始動させ、エンジンの回転速度が増すと遠心クラッチの作用でクランク軸と前記エネルギー蓄力手段との係合を解除することを特徴とする小型内燃エンジンの始動方法。
5. 請求項１に記載する渦巻ばね式スタータ装置の渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段の回転駆動手段は、蓄電地を電源とするモータと、該モータに連結された減速機構であり、エンジンを始動するときは、モータの始動スイッチを押すことにより請求項４に記載する始動方法が始まることを特徴とする小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。
6. 請求項１に記載する渦巻ばね式スタータ装置の渦巻ばね式回転エネルギー蓄力手段の回転駆動手段は、スタータ軸に回転自由に軸支されるリコイルスタータのプーリーと、該プーリーと前記筺体の外側面との間にエンジンの回転方向に回して回転トルクを伝えるように設けられた１方向クラッチとよりなり、前記筺体とスタータ装置のハウジングとの間に前記筺体を駆動しないときは筺体の回転を止めて置く逆止めクラッチを追設し、リコイルスタータのリコイルロープを引くことにより前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転蓄力すること以外は、請求項４の方法でエンジンを始動させることを特徴とする小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。
7. 請求項６に記載する渦巻ばね式スタータ装置のエンジン始動方法は、１回乃至複数回リコイルロープを引いて前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転蓄力し、最後にリコイルロープを引いたとき、ロックレバーと筺体とのロックを解除すると同時にリコイルロープを充分に引いてその回転力と渦巻ばねの回転蓄力を併用してエンジンのクランク軸を回し、エンジンを始動させることを特徴とする小型内燃エンジンの始動方法。
8. 請求項１に記載する渦巻ばね式スタータ装置の回転エネルギー蓄力手段の回転駆動手段は、スタータ軸に回転自由に軸支されるスイングレバーと、該スイングレバーと前記筺体の外側面との間にエンジンの回転方向に回されるように回転トルクを伝える１方向クラッチと、前記筺体とスタータ装置のハウジングとの間に設けた前記筺体を駆動しないときは筺体の回転を止めて置く逆止めクラッチと、よりなることを特徴とする小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。
9. 請求項８に記載する渦巻ばね式スタータ装置のエンジンの始動方法は、前記スイングレバーを１回乃至複数回往復スイングさせることにより前記筺体を回して渦巻ばねを巻き込んで回転エネルギーを蓄力し、スイングレバーの最後のストロークのとき、請求項４の方法によりエンジンを始動させることを特徴とする小型内燃エンジンの始動方法。
10. 請求項５に記載する渦巻ばね式スタータ装置において、上記のスタータ軸に回転自由に軸支されるリコイルスタータプーリーと、該プーリーと前記筺体の外側面との間にエンジンの回転方向に回して回転トルクを伝えるように設けられた１方向クラッチとを併設した
    ことを特徴とする小型内燃エンジンの渦巻ばね式スタータ装置。

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