JP4846469B2 - 小型エンジンの始動装置 - Google Patents

Description

本発明は、リコイルによる始動とモータによる始動が行なえる小型エンジンの始動装置に関する。

従来、小型エンジンの始動装置において、リコイルスタータの支軸にロータギアを貫挿すると共に、リコイルスタータに並設した電動スタータモータの減速ギアと噛み合わせ、且つ、ロータギアはリコイルスタータのリール及び前記減速ギアに設けたワンウエイクラッチにより一方向の回転にのみ回動し、クランクシャフトにその回転を伝えるようにしたものは知られている。（例えば、特許文献１参照）
特許第２５２１０９６号公報

しかしながら、上記始動装置は、スタータモータから減速ギアで回転を伝達される中間軸にワンウエイクラッチを備えるピニオンを取り付け、このピニオンをエンジンの始動ギアと噛合させた構造であるため、スタータケースが減速ギアの設置により大型化して重量も増すのでコストアップして、しかも、スタータケースは中蓋がない開放構造であるため、組み付け時に埃や異物が入り易くて、モータの取り付けが簡単にできないという問題点があった。

本発明は前記問題点を解消し、装置の小型、軽量、低コスト化が図れて、組み付け時に埃や異物が入らず、モータの取り付けが簡単に行なえる小型エンジンの始動装置を提供することをその課題とする。

前記課題を解決するため本発明に係る小型エンジンの始動装置は、下記の構成を採用することを特徴とする。
請求項１に係る発明は、リコイルによる始動系とモータによる始動系がスタータケースに内装されている小型エンジンの始動装置において、モータによる始動系は、減速機モータの出力軸へニードルベアリングのワンウエイクラッチでピニオンを取り付け、このピニオンをエンジンに回転を伝える始動ギアへ噛合させたものであり、スタータケースは、エンジンのクランクケースへねじによって共締めする中蓋を有し、この中蓋の外側にはクランクケースへの接合部と、減速機モータの取付座とが設けられるとともに、上記中蓋の始動ギアに対応する部分には、該始動ギアと同軸に配置されてエンジンを始動させる中継カムの嵌合孔を形成し、始動ギアのギア部の内周側に形成されたバネ室には緩衝ゼンマイバネを収納し、該緩衝ゼンマイバネの一端を始動ギアに、他端を中継カムにそれぞれ取り付けて始動ギアから緩衝ゼンマイバネを介して中継カムに回転を伝えるようにするとともに、上記中蓋の嵌合孔の外周側部分を上記バネ室の蓋としたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、上記ニードルベアリングのワンウエイクラッチは、その外周に回り止めの凸部又は凹部を設け、ピニオンに設けたワンウエイクラッチの受孔は、内周に上記凸部または凹部に係合する凹部または凸部を設けたことを特徴とする。

請求項１の効果 減速機モータの出力軸にニードルベアリングのワンウエイクラッチでピニオンを取り付け、このピニオンをエンジンの始動ギアへ噛合させたから、スタータケース内から減速ギアをなくして、装置の小型、軽量、低コスト化を図れるだけでなく、スタータケースにその開口を塞ぐ中蓋を設けたので、この中蓋で組み付け時に埃や異物が入らないようにするとともに、モータの取り付けを簡便に行えるようにすることができる。

また、スタータケースの中蓋に中継カムの嵌合孔と始動ギアに設けたバネ室の蓋をなす部分を設けてあるため、嵌合孔による周面支持で中継カムが安定し、しかも、嵌合孔の外周側のバネ室の蓋となる部分は、緩衝ゼンマイバネがバネ室から跳ね出すのを防止することができる。

請求項２の効果：ワンウエイクラッチの外周とピニオンの受孔に回り止めの凸部と凹部を対応して設け、これら凸部と凹部を係合させて回転伝達を行わせるため、ピニオンに対するクラッチの取り付けは、圧入、焼嵌め等を要せず容易迅速に行えて、ピニオンからのワンウエイクラッチ離脱も随意に行なえる。

以下に本発明に係る小型エンジンの始動装置の実施形態を図面について説明する。

図１に示す小型エンジンの始動装置は、リコイルによる始動系Ａと、モータによる始動系Ｂとをスタータケース１に内装したものであって、モータによる始動系Ｂは、減速機モータ２の出力軸３へニードルベアリングのワンウエイクラッチ４でピニオン５を取り付け、このピニオン５をエンジンの始動ギア６へ噛み合わせた構成を採用しており、スタータケース１はエンジンのクランクケース７へねじ８によって共締めする中蓋９を備え、この中蓋９の外側にはクランクケース７への接合部１０と、モータ２の取付座１１が設けられた構成としてある。

上記リコイルによる始動系Ａは、図１に示す通りスタータケース１の中央部に設けた支軸１２にリール１３を嵌合し、このリール１３の外周に溝１４を設けてロープ１５を巻き着け、リール１３の一側面とスタータケース１との間には、ロープ１５の引き出しによって巻き締められ、ロープ１５を離すと復元力でロープを引き戻すゼンマイバネ１６が設けられる。更に、リール１３の他側面には、上記始動ギア６に設けたカム１７へ係合する複数のラチェット１８が図６に示す通り軸１９により取り付けられ、このラチェット１８はリターンスプリング２０によって一方に設けたストップ片２１へ押し付けられるように付勢してある。

上記始動ギア６からクランク軸２２に固定したプーリー２３へ回転を伝達するには、受動部２４を始動ギア６に設けたバネ室２５内に図７のように位置させた中継カム２６を用いる。この中継カム２６は、受動部２４との間に円板部２７を図４、図５のように有するカップ形をなし、底辺の中心を頭付軸２８で図１の通り上記支軸１２の上面へ取り付けられる。そして、バネ室２５内に位置する受動部２４には、図７に示す通り欠円溝２９を設けてバネ室２５に収容した緩衝ゼンマイバネ３０の内端３０ａを嵌め付け、上記バネ３０の外端３０ｂは、始動ギア６に設けた鉤溝３１へ掛けることで、始動ギア６から中継カム２６への回転の伝達が緩衝ゼンマイバネ２８を介して行われるようにしてある。

また、クランク軸２２に設けたプーリー２３には、図８に示す通り上記中継カム２６へ係合する複数のラチェット３２が軸３３により取り付けられ、このラチェット３２はリターンスプリング３４によって一方に設けたストップ止３５へ押し付けられるように付勢されている。

次に、モータによる始動系Ｂは、上記の通り減速機モータ２の出力軸３へニードルベアリングのワンウエイクラッチ４でピニオン５を取り付け、このピニオン５を始動ギア６へ噛合させてあるので、減速機モータ２を回転させてモータによる始動を行なうときは、ニードルベアリングのワンウエイクラッチ４が出力軸３とピニオン５を結合して、減速機モータ２の回転を始動ギア６に伝へ、始動ギア６から中継カム２６、プーリー２３、クランク軸２２と伝達してエンジン始動させる。しかし、リコイルにより始動するときは、ニードルベアリングのワンウエイクラッチ４がピニオン５と出力軸３を遊離させるため、始動ギア６が回転しても減速機モータ２は停止している。

上記ニードルベアリングのワンウエイクラッチ４は、ピニオン５への取り付けが簡便確実に行なえることが望ましい。このため、ニードルベアリングのワンウエイクラッチ４は、図３（ａ）に示す通り外周に回り止めの凸部３６が複数存在し、六角その他の多角形をなし、ピニオン５に設ける受孔３７は同図に示す通り、内周に回り止めの凹部３８が複数存在して、六角その他の多角形孔をなすようにするか、或いは、図３（ｂ）に示す通り、ニードルベアリングのワンウエイクラッチ４の外周に回り止めの凹部３９を１つ以上形成し、ピニオン５に設けた受孔３７は同図に示す通り、内周に回り止めの凸部４０を１つ以上形成した構造とすれば、ワンウエイクラッチ４の外周とピニオン５の受孔３７との嵌合を容易に抜き差しできる程度に緩くしても、ワンウエイクラッチ４からピニオン５への回転の伝達は凸部と凹部の係合で確実に行われる。

また、減速機モータ２は図１、図２に示す通り、モータ２と減速機４１とを一体に組み合わせたものであって、これを使用することでスタータケース１内に減速ギアが存在しないようにして装置の小型、軽量、低コスト化を達成している。この減速機モータ２としては、図１に示すように、出力軸３が減速機モータ２の軸２ａとは偏心している平歯車減速機タイプ、または、図２に示す通り出力軸３が減速機モータ２の軸２ａと合心している遊星歯車減速機タイプを用いるが、装置の小型、軽量、低コスト化を図るには、構造上小型であって、樹脂ギアの使用による軽量化が図れる遊星歯車減速機タイプが有利である。

なお、この始動装置はスタータケース１に中蓋９を設けた点に特徴がある。この中蓋９は、図９及び図１０に示す通り、一側にクランクケース７への接合部１０と、減速機モータ２の取付座１１とを有し、接合部１０の周囲にはスタータケース１の周囲に設けた取付孔４２に合わせた取付孔４３を設け、上記取付孔４２と取付孔４３とに共締めねじ８を通して、クランクケース７に設けたねじ孔４４へ捻じ込むことで、クランクケース１と中蓋９が一緒にクランクケース７に取り付けられるようにする。

上記中蓋９におけるクランクケース７への接合部１０は、図１０に示すように、プーリー２３の一部分が収まる凹部４５を有し、この凹部４５の中央に嵌合孔４６を形成され、この嵌合孔４６へ中継カム２６の円板部２７を嵌合すると、底辺を頭付軸２８に支持されるだけの中継カム２６が周面も嵌合孔４６に支持されて安定する。

上記の通り中央に嵌合孔４６を形成された凹部４５の嵌合孔４６より外側に位置する部分４７は、始動ギア６に設けたバネ室２５に対応して、このバネ室２５を閉塞する蓋の作用をする。このため、嵌合孔４６から中継カム２６を抜き出すとき、その受動部２４に設けた欠円溝２９へ内端が係合している緩衝ゼンマイバネ３０が受動部２４に随伴しようとしても、部分４７がこれを制止するためバネ室２５から跳ね出すようなことがない。

また、モータの取付座１１は、減速機モータ２の減速機４１に合わせた形状と面積の平板に形成されていて、モータ２の出力軸３を通す孔４８と、取付ねじ４９を通す孔５０あけられているので、孔４８に出力軸３を通して減速機モータ２を取付座１１の外面に添え、孔５０から取付ねじ４９を減速機モータ２へ捻じ込むと、減速機モータ２を簡単に取付座１１へ取り付けることができる。

上記の通り取付座１１へ取り付けた減速機モータ２は、図１、図２に示す通り保護カバー５１を取り付けて保護する。この保護カバー５１は減速機モータ２が収まる形状に形成し、その開口側の周囲に図１０に示す通り取付片５２を設け、この取付片５２をモータの取付座１１に重ね、孔５３にねじ５４を通し、さらに取付座１１に図９の通り設けた孔５５を通して、スタータケース１の図示せぬねじ孔へねじ込むことで、中蓋９をはさんでスタータケース１２取り付ける。

以下にこの始動装置の動作について説明する。

小型エンジンをモータにより始動させるときは、公知であるため図面を省略した起動スイッチを入れると、減速機モータ２の出力軸３が回転し、この際は、ニードルベアリングのワンウエイクラッチ４が出力軸３とピニオン５を結合して、出力軸３の回転をピニオン５により始動ギア６へ伝えて始動ギア６を回転させる。しかし、始動ギア6と中継クラッチ２６の受動部２４との間には緩衝ゼンマイバネ３０が存在して、始動ギア６の回転で巻き締められる間は受動部２４へ回転を伝えず、巻き締め限界に達したとき受動部２４へ回転を伝達して中継カム２６を始動ギア６と共に回転させる。従って、中継カム２６はラチェット３２によりプーリー２３へ回転を伝達してクランク軸２２を回転させることでエンジンの始動を行わせるものであって、この際、リール１３はラチェット１８が始動ギア６に設けたカム１７から逃げるように配置されるために停止している。

また、小型エンジンをリコイルにより始動させるときは、リール１３の溝１４に巻き着けたロープ１５を急激に引き出すと、ラチェット１８が始動ギア６に設けたカム１７へ係合して、始動ギア６を回転させる。しかし、始動ギア６と中継カム２６の受動部２４は、緩衝ゼンマイバネ３０を介して連係するため、前記の通り緩衝ゼンマイバネ３０の巻き締め中は停止していて、巻き締め限界に達したとき回転され、中継カム２６からプーリー２３へ回転を伝達してクランク軸２２を回転させ、エンジンを始動させるものであって、この場合、始動ギア６でピニオン５が回転されるが、ピニオン５を減速機モータ２の出力軸３に取り付けられているニードルベアリングのワンウエイクラッチ４が、この際は、ピニオン５と出力軸３を遊離させるので、減速機モータ２が回転されることはない。

本発明は、小型エンジンの始動装置を小型、軽量、低コスト化するのに利用できる。

小型エンジンの始動装置の実施形態を示す断面図 同上装置の他の実施形態の一部分を示す断面図 （ａ）（ｂ）は、ピニオンとニードルベアリングのワンウエイクラッチとの 嵌合の２例を示す説明図 中継カムの側面図 同上の下側面図 リールに支持させたラチェットと始動ギアのカムとの連係を示す説明図 始動ギアと中継カムの受動部が緩衝ゼンマイバネで連結された説明図 プーリーに支持させたラチェット中継カムとの連係を示す説明図 スタータケースの中蓋を示す正面図 スタータケースと中蓋とクランクケースとモータカバーとの組み合わせ を示す説明図

Ａ リコイルによる始動系
Ｂ モータによる始動系
１ スタータケース
２ 減速機モータ
３ 出力軸
４ ニードルベアリングのワンウエイクラッチ
５ ピニオン
９ 中蓋
１０ クランクケースへの接合部
１１ モータの取付座

Claims (2)

1. リコイルによる始動系とモータによる始動系がスタータケースに内装されている小型エンジンの始動装置において、
   モータによる始動系は、減速機モータの出力軸へニードルベアリングのワンウエイクラッチでピニオンを取り付け、このピニオンをエンジンに回転を伝える始動ギアへ噛合させたものであり、
   スタータケースは、エンジンのクランクケースへねじによって共締めする中蓋を有し、この中蓋の外側にはクランクケースへの接合部と、減速機モータの取付座とが設けられるとともに、
   上記中蓋の始動ギアに対応する部分には、該始動ギアと同軸に配置されてエンジンを始動させる中継カムの嵌合孔を形成し、始動ギアのギア部の内周側に形成されたバネ室には緩衝ゼンマイバネを収納し、該緩衝ゼンマイバネの一端を始動ギアに、他端を中継カムにそれぞれ取り付けて始動ギアから緩衝ゼンマイバネを介して中継カムに回転を伝えるようにするとともに、上記中蓋の嵌合孔の外周側部分を上記バネ室の蓋とした
   ことを特徴とする小型エンジンの始動装置。
2. 上記ニードルベアリングのワンウエイクラッチは、その外周に回り止めの凸部又は凹部を設け、ピニオンに設けたワンウエイクラッチの受孔は、内周に上記凸部または凹部に係合する凹部または凸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の小型エンジンの始動装置。

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