JP4181468B2 - リコイルスタータ - Google Patents

Description

本発明は、刈払機やチェーンソーや刈込機（ヘッジトリマ）等の手持式小型作業機用の小型ガソリンエンジンを始動させるときに、ロープを牽引してエンジンを始動させるようにしたリコイルスタータに関する。

前記のような小型ガソリンエンジンを始動させるときに、ロープを牽引してエンジンを始動させるようにしたものが、リコイルスタータである。従来、このようなリコイルスタータとしては種々なものが知られている。たとえば、クランクシャフトに取り付けたプーリに有する遠心ラチェットに、リールに巻回したロープを引っ張ることにより、このリールと一体に回転するカムを係合させて、エンジンのクランクシャフトを回転させるようにした構造を有するものである。前記ロープを巻回収納するリールの一側面に、ロープを巻回付勢するゼンマイが設けられ、前記ロープを放すとゼンマイにより自動的にこのロープが巻き取られるように構成されている。このリコイルスタータでは、前記リールとカムが一体になっているので、エンジンの始動時に前記リールに巻かれたロープを急激に牽引して、前記カムをクランクシャフトに取り付けたプーリに有する遠心ラチェットに係合させ、エンジンのクランクシャフトを回転させてエンジンを始動させるようにしているので、その始動時の衝撃が手に直接伝わって始動操作がやりにくい、という問題があった。

このような問題を解消する構造を備えたリコイルスタータとして、たとえば、前記リールを回転自在に支持した支軸の延長したボス部の外周にカムを回転可能に取付け、前記リールの軸受部の外周面に環状の凹所を設けるとともに、この環状の凹所内にダンパースプリングを配設し、そのダンパースプリングの一端を前記リールに固定し、このダンパースプリングの他端をカムの軸受部に形成した溝に固定することにより、前記リールとカムをダンパースプリングで連結した構造として構成し、ロープを牽引してカムを回転させることにより、このカムがクランクシャフトに取付けたプーリに有する遠心ラチェットに係合し、クランクシャフトが回転して、エンジンを始動させるようにしたリコイルスタータがある（特許文献１参照）。この特許文献１に記載のリコイルスタータは、エンジン始動時のロープの急激な牽引負荷がダンパースプリングの弾性変形で吸収されるので、リコイルスタータに無理が掛からず、エンジンの始動操作がしやすくなっている。
実公平６−１６９６４号公報(第２頁左欄第１５行乃至右欄第４行、第１図および第２図参照)

しかしながら、チェーンソーや刈込機等の手持式小型作業機用のエンジンのリコイルスタータでは、傾斜地等の使用する場所によっては無理な姿勢で取り扱ったり、乱雑な操作が行われることが多いため、前記特許文献１に記載のリコイルスタータにおいても、前記ダンパースプリングが折損してしまうおそれがある。このようにダンパースプリングが万が一折損した場合には、ロープを牽引してリールを回転させても、リールが空回りするだけで、カムが回転しないので、このカムがクランクシャフトに取付けたプーリに有する遠心ラチェットに係合せず、クランクシャフトを回転させて、エンジンを回転させることができない、といった問題がある。

そこで、本発明の課題は、前記のような問題を解決し、リールとカム本体との間を連結したダンパースプリングが、万が一折損しても、ロープを牽引してリールを回転させ、このリールに設けた一方の係止部をカム本体に設けた他方の係止部に係合させて、カム本体を回転させることができるようにしたリコイルスタータを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ロープ（１）を巻回収納するリール（２）の一側面（２ａ）に、前記ロープ（１）を巻回付勢するスパイラルスプリング（３）が設けられ、前記リール（２）を回転自在に支持した支軸（４）の延長部（４ａ）に、複数のカム部（５ａ）が形成されたカム本体（５）を回転自在に支持するとともに、前記カム本体（５）と前記リール（２）との間がダンパースプリング（６）を介して連結され、前記ロープ（１）を牽引して前記リール（２）を回転させると、前記カム本体（５）が回転し、そのカム部（５ａ）がクランクシャフト（７）に取り付けたローター（８）に有する遠心ラチエット（９）に係合して、前記ローター（８）が回転するように構成されたリコイルスタータにおいて、前記リール（２）の他側面（２ｂ）に一方の係止部として突起（１０）が設けられ、前記カム本体（５）の前記リール（２）と対向する面の外周部に、前記突起（１０）に係合する他方の係止部としてフック（１１）が設けられ、前記ダンパースプリング（６）が折損した場合には、前記突起（１０）に前記フック（１１）が係合し、前記突起（１０）と前記フック（１１）との係合状態が保持されることを特徴とするリコイルスタータとしたものである。

また、請求項２に係る発明は、ロープ（１）を巻回収納するリール（２）の一側面（２ａ）に、前記ロープ（１）を巻回付勢するスパイラルスプリング（３）が設けられ、前記リール（２）を回転自在に支持した支軸（４）の延長部（４ａ）に、複数のカム部（５ａ）が形成されたカム本体（５）を回転自在に支持するとともに、前記カム本体（５）と前記リール（２）との間がダンパースプリング（６）を介して連結され、前記ロープ（１）を牽引して前記リール（２）を回転させると、前記カム本体（５）が回転し、そのカム部（５ａ）がクランクシャフト（７）に取り付けたローター（８）に有する遠心ラチエット（９）に係合して、前記ローター（８）が回転するように構成されたリコイルスタータにおいて、前記リール（２）の他側面（２ｂ）に一方の係止部が設けられ、前記カム本体（５）の前記リール（２）と対向する面の外周部に、前記一方の係止部に係合する他方の係止部が設けられ、前記リール（２）の他側面（２ｂ）に設けられる一方の係止部は、切起片（２ｃ）を形成するとともにこの切起片（２ｃ）と同心円部に所定間隔を置いて形成したストッパー片（２ｄ）とし、前記カム本体（５）の前記リール（２）と対向する面の外周部に設けられる他方の係止部は突起（１２）とし、前記ダンパースプリング（６）が折損した場合には、前記突起（１２）が前記切起片（２ｃ）を乗り越えてストッパー片（２ｄ）に当接し、前記突起（１２）が前記切起片（２ｃ）とストッパー片（２ｄ）との間（２ｅ）に係合することを特徴とするリコイルスタータとしたものである。

請求項１又は請求項２に係る発明のリコイルスタータによれば、このリコイルスタータが正常に作動する場合（前記ダンパースプリングが折損していない）には、エンジンの始動時に、ロープを急激に牽引しても、その急激な牽引負荷が、前記ダンパースプリングの弾性変形によって吸収され、衝撃的な牽引負荷をやわらげることができる。そして、前記カム本体とリールとの間に係止部を設けるという簡単な構造で、ダンパースプリングが万が一折損した場合においても、支障なくリコイルスタータを操作してエンジンを始動させることができる。

また、請求項１に係る発明のリコイルスタータによれば、前記ダンパースプリングが折損した場合には、ロープを牽引してリールを回転すると、リールの他側面に設けた突起が、カム本体のリールと対向する面の外周部に設けたフックに係合して、カム本体を回転させることができる。

また、請求項２に係る発明のリコイルスタータによれば、前記ダンパースプリングが折損した場合には、ロープを牽引してリールを回転すると、リールの他側面に形成した切起片を、カム本体に設けた突起が乗り越え、リールの他側面に形成したストッパー片に当接して、前記突起が前記切起片とストッパー片との間に係合して、カム本体を回転させることができる。

図１乃至図４は、本発明の第１の実施形態のリコイルスタータを示している。図５は、本発明の第２の実施形態のリコイルスタータを示している。図１は本発明の第１の実施形態のリコイルスタータの縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図、図３はリールの他側面に設けた突起とカム本体のリールと対向する面の外周部に設けたフックとの関係位置を示す図、図４は同斜視図である。図５は本発明の第２の実施形態の要部を示す図である。

(第１の実施形態)
次に、本発明のリコイルスタータの第１の実施形態について、図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態のリコイルスタータは、ロープ１を巻回収納するリール２の一側面２ａに、ロープ１を巻回収納するように付勢するスパイラルスプリング３が設けられ、前記リール２を回転自在に支持した支軸４の延長部４ａに、複数のカム部５ａが外周部に形成されたカム本体５を回転自在に支持するとともに、前記カム本体５とリール２との間がダンパースプリング６を介して連結され、前記カム本体５が回転すると、そのカム部５ａがクランクシャフト７に取り付けたローター８に有する遠心ラチエット９に係合して、前記ローター８が回転するように構成されており、さらに前記リール２の他側面２ｂに設けられる一方の係止部として突起１０が設けられ、前記カム本体５の前記リール２と対向する面の外周部に設けられる他方の係止部として、前記突起１０に係合するフック１１が設けられて構成されている。

前記支軸４は、これと一体に形成されたエンジンのカバー部４ｂの内側部中央から内方に向って突設されている。この支軸４は、先端部において段部を介して小径の延長部４ａが形成されており、その延長部４ａの中心部には、先端から付け根部に向って延びるボルト螺合穴が形成されている。また、この支軸４の付け根部はリブ４ｅによって補強されている。カバー部４ｂの内方に形成されたガイド・ストッパ４ｄは、リール２を保護するとともに、このリール２に巻回されたロープ１が外れないようにする役目を有するものとして形成されている。このカバー部４ｂに形成される吸気口４ｃは、エンジンの空冷用の空気取り入れ口として形成するものである。そして、前記支軸4には、リール２が回転自在に嵌合されている。ロープ１は、その一端がリール２の凹溝２ｇの底に固定された状態で数条巻き付けられており、その他端はカバー部４ｂの外部へと適宜延出されている。このリール２の軸孔のカム本体５の側には、小径の鍔孔４ｆが形成されている。このリール２の小径の鍔孔４ｆは、前記小径の延長部４ａに嵌合され、支軸４の前記段部に当接するようになっている。このため、リール２は、支軸４に嵌着されたとき、前記小径の鍔孔４ｆが前記段部に当接して位置決めされる。そして、リール２の外方の一側面２ａには、スパイラルスプリング３を固着するための環状フランジが突設されている。

前記小径の延長部４ａには、前記リール２に隣接してカム本体５が回転自在に嵌合されている。このカム本体５の軸孔に隣接して内方（クランクシャフト側）に向う大径孔５ｂが形成されている。このカム本体５の大径孔５ｂは、隣接するエンジンのクランクシャフト７の端部に取り付けたローター８を固定するナット１３と干渉（接触）しないように形成されるとともに、この大径孔５ｂからカム本体５とリール２を支軸４に固定するボルト１４が座金を介して螺着される。このカム本体５の大径孔５ｂにより、リコイルスタータとクランクシャフト７に取り付けたローター８とがコンパクトに配置される（軸に沿う方向の長さが短くなる）ことにより、この大径孔５ｂはエンジンの小型化に寄与している。

前記リール２とカム本体５との対向面には、それぞれ連通する環状の凹所（凹溝）２ｆ，５ｃが形成されている。この両環状の凹所２ｆ，５ｃの中には、前記ダンパースプリング６が装着されている。このダンパースプリング６の一端は、リール２の凹所２ｆ内に固着されており、その他端はカム本体５の凹所５ｃ内に固着されていて、リール２とカム本体５とは、このダンパースプリング６により、その回転方向に対して弾性的に連結している。また、カム本体５の外周面には複数のカム部５ａ（図示の実施形態では４箇所）が形成されるとともに、少なくとも一つの他方の係止部としてのフック１１が形成されている(図２乃至図４参照)。また、前記リール２の内方に位置する他側面２ｂには、一方の係止部としての突起１０が設けられている。この突起１０は、カム本体５の前記フック１１と係合するように構成されるものであり、前記ダンパースプリング６が折損した場合に機能することができるように形成されている。なお、この突起１０は、円筒体で形成されており、ボルトによりリール２の他側部２ｂに固着されている。

本発明では、一方の係止部を構成する突起１０はこの形態に限定されるものではない。たとえば、六角レンチ用のボルト自体で形成してもよい。また、他方の係止部を構成するフック１１も図示したような円弧部を有する形態に限定されるものではない。たとえば、平端部の形態でもよく、要は前記一方の係止部(突起１０)と互いに係止し合える形態のものであればよいものである。

前記ローター８のカム本体５の側には、先端をＬ字形に折り曲げた板状部材からなる遠心ラチェット９が復帰スプリング９ａを介してボルト１４により回動自在に取り付けられている。この復帰スプリング９ａは、遠心ラチェット９が常にカム本体５のカム部５ａに係合するような位置に回動するよう弾発的に付勢するためのものである(図２参照)。したがって、前記ロープ１を牽引してリール２を回転させると、前記ダンパースプリング６の弾性変形が、限界まできてそれ以上変形しなくなると、このダンパースプリング６を介してカム本体５が回転し、カム部５ａがローター８に設けた遠心ラチェット９に係合して、リール２の回転が、ローター８に伝達され、さらにローター８からクランクシャフト７に伝達され、図示しないエンジンが始動されるようになっている。

前記リール２の回転のローター８への伝達構造は、ローター８を固定するナット１３が、干渉（接触）しないように前記カム本体５の大径孔５ｂに入り込むようになっていることより、カム本体５のカム部５ａと遠心ラチェット９との係合部の回転軌跡が、遠心ラチェット９の取り付け部の回転軌跡に接近するように位置することである。このため、リール２の回転力がカム本体５および遠心ラチェット９を介してローター８に伝達される回転トルクが、効率的に伝達されることとなり、軸方向に沿う捩れなどによる回転トルクのロスが発生しない構造に構成されるとともに、このリコイルスタータを備えたエンジンの小型化が実現される。また、前記ローター８の外周部には、エンジンを空冷するための複数のファン８ａが形成されている。

次に、図３を参照して説明する。図３は図２の断面部を反対側に見た断面図である。リール２の内方側の他側面２ｂには、リール２側の係止部として突起１０が設けられている。正常に作動する場合（前記ダンパースプリング６が折損していない）には、図３の（ａ）に示すように、前記リール２が回転する前（初期位置）には、前記突起１０は、破線で示す位置にあり、前記ロープ１を牽引してリール２を回転させ、前記ダンパースプリング６の弾性変形が、限界まできて（正常時回転終点）、リール２が回転する（前記突起１０が実線で示す位置までリール２が回転）と、前記ダンパースプリング６はそれ以上弾性変形しなくなり（従って、前記突起１０がフック１１に係合しない）、このダンパースプリング６を介してリール２とカム本体５が共に回転し、カム部５ａがローター８に設けた遠心ラチェット９に係合して、リール２の回転が、ローター８を介してクランクシャフト７に伝達され、エンジンが始動されるようになっている。前記ダンパースプリング６が折損した場合には、前記ロープ１を牽引してリール２をほぼ１回転させると、図３の（ｂ）に示すように、前記突起１０がカム本体５のカム部５ａの裏側（リール２側）に形成された係止部としてのフック１１に係合して、リール２の回転力をカム本体５に伝達可能なようになっており、以後この係合状態を保持し、一般的なリコイルスタータとなる。

次に、図４を参照して説明する。たとえば、プラスチック製のリール２は、プラスチック製のカバー部４ｂの中央部に一体に形成された支軸４(図１参照)に回転自在に取り付けられており、リール２の他側面２ｂには突起１０が設けられている。この突起１０は、リール２に隣接配置されるたとえば、プラスチック製のカム本体５のカム部５ａのうちの一つと一体にフランジ状に形成された前記フック１１に係止可能に配設されている。リール２の外周の凹溝２ｇには、ロープ１がその一端が凹溝２ｇの底部に固定されて巻回収納されており、このロープ１の他端はカバー部４ｂから外方に出ており、その他端にロープ１を牽引するときに掴む把手１５が接続されている。したがって、前記ダンパースプリング６が折損した場合には、この把手１５を掴んでロープ１を牽引すると、リール２のみが回転し、リール２がほぼ１回転するまでに、前記突起１０が、前記カム本体５のフック１１に係合して、以後この係合状態を保持し、リール２の回転力をカム本体５に伝達することができるので、前記遠心ラチェット９を介してクランクシャフト７を回転させて、エンジンの始動が可能となるように構成されている。

本実施形態のリコイルスタータは、前記のように構成されているので、このリコイルスタータが正常な場合には、すなわち、ダンパースプリング６が折損していない場合には、このダンパースプリング６を介して、前記リール２とカム本体５とが連結されている。この場合のリール２の他側面２ｂに設けた突起１０とカム本体５のリールと対向する面の外周部に設けたフック１１との関係位置は、図３の（ａ）に示すように、前記突起１０とフック１１とが所定間隔に離れた位置にあり、エンジンの始動時に、ロープ１を急激に牽引した場合に、前記突起１０がフック１１に接近するように、前記ダンパースプリング６が弾性変形して、急激な牽引負荷が吸収され、衝撃的な牽引負荷をやわらげることができる。牽引を無くすると、ダンパースプリング６の弾性変形が復帰して、突起１０とフック１１との関係位置は、図３の（ａ）に示す初期状態に復帰する。

前記のように、エンジンの始動時に、ロープ１を急激に牽引すると、そのリール２の急激な回転負荷が緩和されて、カム本体５に回転を伝達すると、そのカム部５ａがエンジンのクランクシャフト７に取り付けたローター８の遠心ラチエット９に係合し、前記ローター８とともにクランクシャフト７が回転してエンジンが始動する。エンジンが始動して、ローター８が回転すると、前記遠心ラチエット９が、これに設けた復帰スプリング９ａに抗して前記カム部５ａと係合しない位置に遠心力により回動逃避して、ローター８がエンジンのクランクシャフト７とともに回転し続ける。

前記ダンパースプリング６が折損した場合には、ロープ１を牽引してリール２を回転すると、リール２の他側面２ｂに設けた突起１０が、図３の（ｂ）および図４に示すように、カム本体５のリールと対向する面の外周部に設けたフック１１に係合して、以後この係合状態を保持し、カム本体５を回転させることができる。

なお、前記カム本体５は、前記支軸４の延長部４ａに回転自在に取り付けられるとともに、その延長部４ａの先端から螺合されたボルト１４の頭で抜け止めされている。

(第２の実施形態)
第２の実施形態のリコイルスタータが、第１の実施形態のリコイルスタータと相違するところは、図５に示すように、前記リール２の他側面２ｂに設けられる一方の係止部として、切起片２ｃを形成するとともに、この切起片２ｃと同心円部に所定間隔を置いて形成したストッパー片２ｄが形成され、前記カム本体５の前記リール２と対向する面の外周部に設けられる他方の係止部として、前記切起片２ｃを乗り越え、ストッパー片２ｄに当接して前記切起片２ｃとストッパー片２ｄとの間２ｅに係合する突起１２が設けられて構成されたものである。

この第２の実施形態のリコイルスタータは、前記のような構成としたことにより、前記ダンパースプリング６が折損していない場合には、前記カム本体５とリール２とは、前記ダンパースプリング６を介して連結され、カム本体５の突起１２とリール２の切起片２ｃとの位置関係は、図５の（ａ）、（ｂ）の状態であり、前記ロープ１を牽引すると、ダンパースプリング６の弾性変形が限界まできて、前記突起１２と切起片２ｃとが一体に回転する。

前記ダンパースプリング６が折損した場合は、図５の（ｃ）、（ｄ）に示すように、前記ロープ１を牽引してリール２が回転すると、リール２の他側面２ｂに形成した切起片２ｃを、カム本体５に設けた突起１２が乗り越え、さらにリール２の他側面２ｂに形成したストッパー片２ｄに当接して、この突起１２が前記切起片２ｃとストッパー片２ｄとの間２ｅに係合して、以後この係合状態を保持し、カム本体５を回転させることができるようになっている。

請求項１に係る発明の実施形態のリコイルスタータの縦断面図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図である。 リールの他側面に設けた突起とカム本体に設けたフックとの関係位置を示す図である。 リールの他側面に設けた突起とカム本体に設けたフックとの関係位置を示す斜視図である。 請求項２に係る発明の実施形態のリコイルスタータの要部を示す図である。

符号の説明

１ ロープ
２ リール
２ａ 一側面
２ｂ 他側面
２ｃ 切起片
２ｄ ストッパー片
２ｅ 切起片とストッパー片との間
２ｆ 凹所
２ｇ 凹溝
３ スパイラルスプリング
４ 支軸
４ａ 延長部
４ｂ カバー部
４ｃ 吸気口
４ｄ ガイド・ストッパ
４ｅ リブ
４ｆ 鍔孔
５ カム本体
５ａ カム部
５ｂ 大径孔
５ｃ 凹所
６ ダンパースプリング
７ クランクシャフト
８ ローター
８ａ ファン
９ 遠心ラチェット
９ａ 復帰スプリング
１０ 突起
１１ フック
１２ 突起
１３ ナット
１４ ボルト
１５ 把手

Claims (2)

1. ロープ（１）を巻回収納するリール（２）の一側面（２ａ）に、前記ロープ（１）を巻回付勢するスパイラルスプリング（３）が設けられ、前記リール（２）を回転自在に支持した支軸（４）の延長部（４ａ）に、複数のカム部（５ａ）が形成されたカム本体（５）を回転自在に支持するとともに、前記カム本体（５）と前記リール（２）との間がダンパースプリング（６）を介して連結され、前記ロープ（１）を牽引して前記リール（２）を回転させると、前記カム本体（５）が回転し、そのカム部（５ａ）がクランクシャフト（７）に取り付けたローター（８）に有する遠心ラチエット（９）に係合して、前記ローター（８）が回転するように構成されたリコイルスタータにおいて、
   前記リール（２）の他側面（２ｂ）に一方の係止部として突起（１０）が設けられ、前記カム本体（５）の前記リール（２）と対向する面の外周部に、前記突起（１０）に係合する他方の係止部としてフック（１１）が設けられ、
   前記ダンパースプリング（６）が折損した場合には、前記突起（１０）に前記フック（１１）が係合し、前記突起（１０）と前記フック（１１）との係合状態が保持されることを特徴とするリコイルスタータ。
2. ロープ（１）を巻回収納するリール（２）の一側面（２ａ）に、前記ロープ（１）を巻回付勢するスパイラルスプリング（３）が設けられ、前記リール（２）を回転自在に支持した支軸（４）の延長部（４ａ）に、複数のカム部（５ａ）が形成されたカム本体（５）を回転自在に支持するとともに、前記カム本体（５）と前記リール（２）との間がダンパースプリング（６）を介して連結され、前記ロープ（１）を牽引して前記リール（２）を回転させると、前記カム本体（５）が回転し、そのカム部（５ａ）がクランクシャフト（７）に取り付けたローター（８）に有する遠心ラチエット（９）に係合して、前記ローター（８）が回転するように構成されたリコイルスタータにおいて、
   前記リール（２）の他側面（２ｂ）に一方の係止部が設けられ、前記カム本体（５）の前記リール（２）と対向する面の外周部に、前記一方の係止部に係合する他方の係止部が設けられ、
   前記リール（２）の他側面（２ｂ）に設けられる一方の係止部は、切起片（２ｃ）を形成するとともに、この切起片（２ｃ）と同心円部に所定間隔を置いて形成したストッパー片（２ｄ）とし、前記カム本体（５）の前記リール（２）と対向する面の外周部に設けられる他方の係止部は突起（１２）とし、
   前記ダンパースプリング（６）が折損した場合には、前記突起（１２）が前記切起片（２ｃ）を乗り越えてストッパー片（２ｄ）に当接し、前記突起（１２）が前記切起片（２ｃ）とストッパー片（２ｄ）との間（２ｅ）に係合することを特徴とするリコイルスタータ。

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