JP5261797B2 - リコイルスタータ - Google Patents

Description

本発明は、ロープの引き出しによりロープリールを回転させて、ロープリールの回転を遠心クラッチ等のクラッチ機構を介してエンジンのクランク軸に連結された駆動プーリに伝達させてエンジンを始動させるリコイルスタータに関する。

リール部にロープが巻回され、ロープを巻き戻す方向にリコイルゼンマイにより回転付勢されるロープリールと、エンジン側に結合された駆動プーリと遠心クラッチ機構等を介して係合することで駆動プーリへ回転を伝達させるようにしたカムと、ロープリールとカムとの間に介在された緩衝蓄力機構等を備えるリコイルスタータにおいて、ロープリールの回転力を緩衝蓄力機構に蓄力させて該蓄力による回転力をカムを介して駆動プーリに伝達させてエンジンを始動させると共に、緩衝蓄力機構がエンジン側の急激な負荷の変動による衝撃をロープリール側に伝達させないようにしたものは既に公知である。

そして、上述の公知のリコイルスタータにおいて、緩衝蓄力機構が、ロープリールの側面の凹部内に配置された蓄力ゼンマイを備え、また蓄力のために不可欠な係脱手段として、互いに係脱可能とされたロープリールの外周部の側面に取り付けられた一つのラチェット部材と、カムの外周面に形成された係合部とを備えており、ロープリールのエンジン始動方向への回転において蓄力ゼンマイの巻き上げがなされるときにはラチェット部材は上記係合部と係合せず、ロープリールのエンジン始動方向と逆方向の回転において上記係合部に係合して上記蓄力ゼンマイの巻き上げ状態を保持して、これにより蓄力ゼンマイによる蓄力を行なうようにしたものが知られている(例えば、特許文献１参照)。

特開２００８−１８０１４４号公報

しかしながら、上述のコイルスタータの緩衝蓄力機構はロープリールのラチェット部材とカムの外周面に形成された係合部とを互いに係脱可能としているが、ラチェット部材はカムの外側に配置されている。緩衝蓄力機構の蓄力ゼンマイはロープリールの側面凹部内に収容されているから、ロープリールの外周部側面にラチェット部材を回動自在に取り付けると、この取付部のスペース分だけ蓄力ゼンマイのための収容スペースが狭くなる。そのため、大型化を避ける必要上、ラチェット部材は1個しか設けることができなかった。

また、１個のラチェット部材の使用は、一方に偏る蓄力エネルギの作用力をロープリールやカムに作用させることになり均等な力の分散ができず、構造的に好ましいものではない。

さらに、ラチェット部材はカムの外側に配置されているので、ゴミやチリがラチェット部材の回動支軸とカムの軸受部との間から内部に進入する可能性があるという問題がある。

本発明は、上述の問題点を解消するため、コンパクトな構造で機能性や防塵性に優れた機構を備え、軽量、小型化を図ることができるリコイルスタータの提供をその課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、エンジンの側面に配置されるリール支軸が形成されたケースと、上記リール支軸に回動可能に支持されるとともに外周に形成されたリール部にロープが巻回されたロープリールと、該ロープを巻き戻す方向に上記ロープリールを回転付勢するリコイルゼンマイと、エンジン側に結合された駆動プーリとクラッチ機構を介して係合することにより駆動プーリへ回転を伝達させるようにしたカムと、上記ロープリールと上記カムとの間に介在された緩衝蓄力機構とにより構成され、上記緩衝蓄力機構に蓄力した上記ロープリールの回転をカムを介して駆動プーリに伝達させ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おいて、上記ロープリールと上記カムとの対向面間でロープリールとカムとに係脱可能で、上記ロープリールがエンジン始動方向に回転したときは、互いの係合が離脱して上記蓄力ゼンマイを巻き締め、上記ロープリールがエンジンの始動方向と逆方向に回転したときは、互いに係合して共回りさせる蓄力ラチェット機構を設け、上記蓄力ラチェット機構は、上記カムの上記ロープリールとの対向面にカム溝を形成し、上記ロープリールのカムとの対向面には上記カム溝に係合可能なラチェット爪を備えたラチェット部材を設け、該ラチェット部材とカムとの間には、上記ラチェット爪を上記カム溝に係合させるのを許容するフリクションプレートを配置し、このフリクションプレートは上記ロープリールのエンジン始動方向の回転に連動してラチェット爪をカム溝に係合しない位置に退避させ、上記ロープリールのエンジンの始動方向と逆方向の回転に連動してラチェット爪をカム溝に係合させて上記カムを共回りさせるものであることを特徴とする。

本発明によれば、ロープの引き出しによってロープリールをエンジン始動方向に回転した時には、蓄力ラチェット機構によりロープリールとカムとの係合が離脱してロープリールのみが回転するので蓄力ゼンマイが巻き締められる。これに対し、ロープリールがエンジンが始動方向と逆方向に回転したときは、ロープリールとカムとは互いに係合してロープリールとカムとは共回りするので、蓄力ゼンマイに蓄力されたままとなる。次に、再びロープの引き出しによってロープリールをエンジン始動方向に回転した時にはさらに蓄力ゼンマイが巻き締められ、逆回転したときは蓄力が保持されたまま共回りする。このようにして蓄力ゼンマイに十分に強いバネ力が蓄力されると、ロープリールをエンジン始動方向に回転させたときに、蓄力ゼンマイのバネ力によりカムが回転し、エンジンが始動する。

このように、蓄力ラチェット機構はロープリールとカムの対向面間に設けられるので、作業現場のチリやホコリの直接的な影響を受けにくく防塵性に優れている。さらに、蓄力ラチェット機構は上記対向面間にコンパクトに構成できるので該機構のための大きなスペースを必要としない。したがって、結果的にリコイルスタータの小型、軽量化が可能となる。

本発明のリコイルスタータの縦断面図である。 上記リコイルスタータの分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図であり、（ａ）は、ロープ戻し時(蓄力保持)の状態図、（ｂ）は、ロープ引き時(蓄力動作)の状態図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の緩衝蓄力機構の蓄力ラチェット機構の作動状態図であり、（ａ）は、ロープ戻し時(蓄力保持)の状態図であり、（ｂ）は、ロープ引き時(蓄力動作)の状態図である。

図１ないし図５に基づいて本発明の実施形態を説明する。本発明のリコイルスタータは、図１の縦断面図と図２の分解斜視図に示されるように、リコイルスタータの主要機構部を内部に収容して図示されないエンジンの側部を覆うように形成されたケース１を備えており、このケース１の内壁側面にはエンジンのクランク軸と対向するリール支軸２が形成されている。リール支軸２にはロープ３を巻回したロープリール４とカム６が回転自在に支持されている。

そして、一端がロープリール４に固定されて該ロープリール４の外周に形成されたリール部４ａに巻回されているロープ３の他端側が、ケース１の外方に引き出されており(図示せず)、このロープ３の他端側を引くことでロープリール４がリール支軸２を中心として回転駆動される。

ロープリール４の図１における図示右側面と、これに対向するケース１の内壁面間には、ロープ３の引き出しによりエンジンの始動方向に回転されたロープリール４を逆方向に回転させて、リール部４ａから引き出されたロープ３をロープリール４に巻き戻すためのリコイルゼンマイ５が配置されている。

リコイルゼンマイ５の内周側の一端部はロープリール４のリール支軸２への支持部でもある内周側に固定され、外周側の他端部がケース１の内面に一体形成されたリコイルゼンマイ収納部１ａの環状内周面に固定されている。そして、ロープ３を引いてロープリール４がエンジン始動方向に回転される際にリコイルゼンマイ５に回転力が蓄力されて、ロープ３を戻すとリコイルゼンマイ５に蓄力された回転力でロープリール４をエンジン始動方向と逆方向に回転させてケース１の外側へ引き出されたロープ３をロープリール４に巻き戻すように作動する。

リール支軸２の先端側には、エンジンのクランク軸に取り付けられる図示されない駆動プーリに形成されたクラッチ機構と係合するカム片６ａを外周面に形成したカム６が回転自在に支持されており、このカム６はリール支軸２の端部に螺合されている固定ネジ手段７によりロープリール４と共にリール支軸２に回転自在に支持されている。

図示されない駆動プーリに形成されているクラッチ機構は、バネによってカム６に形成したカム片６ａの方向に回動付勢された遠心ラチェットを備える遠心クラッチ機構として構成されており、カム６がエンジン始動方向に回転される際に遠心ラチェットがカム片６ａと係合して図示されない駆動プーリがエンジン始動方向に回転されるようにしている。

したがって、エンジンが始動して図示されないクランク軸を介して駆動プーリが回転されると、図示されない遠心ラチェットは遠心力によってバネ付勢力に抗して回動してカム片６ａから離反され、エンジン側からの回転をリコイルスタータ側には伝達させないようにしている。

図１に示されるように、ロープリール４のリール部４ａの図示左側の側面には環状の凹部８が形成され、この凹部８内に緩衝蓄力手段を構成している蓄力ゼンマイ９が収容されている。蓄力ゼンマイ９はその外周側の一端が該凹部８の環状内周面に固定され、内周側の端部がカム６の筒状部６ｃの外に固定されている。

ロープリール４とカム６とが蓄力ゼンマイ９を介して連結され、ロープリール４の回転が蓄力ゼンマイ９を介してカム６に伝達される。エンジンの始動抵抗によりカム６の回転が阻止されてカム６とロープリール４間に相対的な回転が生じることで、ロープリール４の回転力が蓄力ゼンマイ９に蓄力される。

ロープリール４の内周側の図示左側面と、該側面に接近して対向するカム６の内周側の図示右側面間には、蓄力ラチェット機構１０が設けられている。蓄力ラチェット機構１０は、ロープ３の引き出しによるロープリール４のエンジンの始動方向への回転時に互いに係合が離脱してロープリール４とカム６を互いに離反させると共に、ロープリール４がエンジンの始動方向と逆方向に、つまり引き出されたロープ３が巻き戻される方向に回転される際に互いに係合してカム６をロープリール４と動的に一体化してエンジン始動方向と逆方向に共回りさせるものである。

すなわち、ロープリール４の内周側の図示左側面で開口する環状凹部４ｂ内に収容配置されて該ロープリール４と共に回転し、かつ該凹部４ｂ内から付勢バネ１３により常時カム６の後述のカム溝６ｂに向かって押し出し力を受けるラチェット爪１１ａを備えたラチェット部材１１を備え、また、このラチェット部材１１と対向して配置されて該ラチェット部材１１のラチェット爪１１ａと互いに係合離脱可能なカム６の上記カム溝６ｂを備えており、該ラチェット機構１０のラチェット部材１１のラチェット爪１１ａとカム６のカム溝６ｂとの間には遊動状態で配置されて、両ラチェット爪１１ａ、６ｂの係合と係合の離脱を行うために作動するフリクションプレート１２が設けられている。

ロープリール４の環状凹部４ｂ内に収容配置されたラチェット部材１１は、周方向に等間隔の３つのラチェット爪１１ａを備えるリング状の部材であり、３つのラチェット爪１１ａは、それぞれ垂直部と傾斜部とを備える鋸歯状の突出爪部と、これら突出爪部間の平坦部とからなる(図３、図５参照)。

カム６のカム溝６ｂは、ラチェット部材１１のラチェット爪１１ａと互いに係合離脱するために該ラチェット部材１１のラチェット爪１１ａと対向したカム６の図示右側面の内周側に形成されており、周方向に等間隔に配置された６つのカム溝６ｂとして形成され、これらカム溝６ｂは、ラチェット部材１１の突出したラチェット爪１１ａと係合する垂直部と傾斜部とを備える鋸歯状の凹部と、これら凹部間の突出平坦部とからなる形状を呈している(図４、図５参照)。

また、互いに対向配置されたラチェット部材１１のラチェット爪１１ａとカム６のカム溝６ｂ間に遊動状態で配置される上記フリクションプレート１２は、薄い板状の部材からなり、該プレート１２は図３（ａ）（ｂ）に示されるように平面視で等間隔の３方に突出する腕１２ａを備えるリング形状を呈している。

３つの腕１２ａのそれぞれの先端部はロープリール４側に向かって屈曲し（図１参照）、これらの先端部はロープリール４の上記環状凹部４ｂの環状内周面の突起４ｃに係合可能となっており、また、３つの腕１２ａの基部１２ｂ間を上記バネ１３で付勢されたラチェット部材１１の突出したラチェット爪１１ａが通過して、該ラチェット爪１１ａは対向するカム６のカム溝６ｂに係合するようになされている。

そして、腕１２ａの基部１２ｂは、該基部１２ｂ、１２ｂ間を通過した上記ラチェット爪１１ａを、該ラチェット爪１１ａがロープリール４と共にエンジン始動方向に回転して該基部１２ｂと重なる状態となったときに（基部１２ｂの下側にラチェット爪１１ａが入るとき）該基部１２ｂの側面でラチェット爪１１ａを覆い、ラチェット爪１１ａをロープリール４の上記環状凹部４ｂ内にバネ１３の付勢力に抗して押し込み没入させるようになされている。これにより係合状態にあるラチェット爪１１ａとカム溝６ｂとの係合は離脱状態とされる。

また、フリクションプレート１２のカム溝６ｂ側の側面と固定ネジ手段７の段部との間にはウエーブワッシャ１４が介在されており、フリクションプレート１２にカム溝６ｂ側に押圧する力が作用すると、該プレート１２がウエーブワッシャ１４を介してカム溝６ｂに押し付けられ、これにより該プレート１２はカム溝６ｂの先端面部に摩擦接触してその回動が抑制されるようになされている。

次に、上記リコイルスタータの作動態様について説明する。すなわち、エンジンの始動が行われず、ロープリール４のロープ３が引き出されない状態においては、ロープリール４はリコイルゼンマイ５により初期位置に戻されており、ロープ３はロープリール４に巻き戻されている。そして、蓄力ラチェット機構１０のラチェット部材１１は、ロープリール４の環状凹部４ｂ内からバネ１３の付勢力により外部に押し出され、突出した３つのラチェット爪１１ａは、フリクションプレート１２の３つの腕の基部１２ｂ間を通過してそれぞれカム溝６ｂと係合している。

つまり、図３（ａ）、図５（ａ）の状態にあり、蓄力ラチェット機構１０は、上記ラチェット爪１１ａとカム溝６ｂ間にフリクションプレート１２を挟むようにして該プレート１２の腕の基部１２ｂ間を通過するラチェット爪１１ａがカム溝６ｂに係合した状態で保持され、これにより、ロープリール４とカム６が該ラチェット機構１０を介して互いに係合して一体的な状態とされている。

そして、初期位置の状態において、エンジン始動のためにロープ３が引き出され、ロープリール４が図３（ａ）において図示反時計方向に回転すると、該回転と同時にリコイルゼンマイ５と蓄力ゼンマイ９の巻き上げが開始される。

また、ロープリール４と共に回転するラチェット部材１１のラチェット爪１１ａがフリクションプレート１２の腕の基部１２ｂに当接して、該ラチェット爪１１ａの傾斜部をフリクションプレート１２の腕の基部１２ｂの側面に沿って滑らせるので、これによりラチェット部材１１がロープリール４の環状凹部４ｂ内にバネ１３の付勢力に抗して押し込められ、押し込められた状態でラチェット部材１１のラチェット爪１１ａはフリクションプレート１２の基部１２ｂの側面により覆われて突出できなくなる(図３（ｂ）参照)。

ほぼ時を同じくして、回転するロープリール４の環状凹部４ｂの環状内周面の突起４ｃがフリクションプレート１２の腕１２ａの先端部に当接して、該プレート１２を上記リール４とラチェット部材１１と共に回転させる。この際、ラチェット部材１１のラチェット爪１１ａは、上記したようにフリクションプレートの腕の基部１２ｂにより覆われているのでカム溝６ｂと係合することはできない。したがって、ラチェット部材１１のラチェット爪１１ａとカム溝６ｂが係合することのない状態でリコイルゼンマイ５と蓄力ゼンマイ９が巻き上げられる。

つまり、ロープ３を引き出してエンジンを始動させる時のロープリール４の回転は、蓄力ラチェット機構１０の爪の係合はなく、すなわち、ラチェット部材１１のラチェット爪１１ａとカム６のカム溝６ｂの係合がなされないロープリール４とカム６が互いに離反した状態で行われる(図３（ｂ）、図５（ｂ）参照)。

そして、このロープリール４の回転により巻き上げられる蓄力ゼンマイ９の巻上げ蓄力による回転駆動力がカム６に作用するエンジン側の始動抵抗による回転負荷を上回るものでなければ、蓄力ゼンマイ９を介してカム６を回転することはできない。

ロープ３の引き出しを戻すと、ロープリール４は、図３（ｂ）に図示される状態からリコイルゼンマイ５の戻し力でロープ３の巻き戻し方向、つまり図３（ｂ）における時計方向であるエンジン始動方向と逆方向に急速に回転して、ロープ３を巻き戻しながら初期位置に戻される。

この際、ロープリール４と共にロープ３の巻き戻し方向に回転するラチェット部材１１のラチェット爪１１ａは、該ラチェット爪１１ａを覆うことでバネ１３の付勢力を受けてウエーブワッシャ１４を介してカム溝６ｂ側に押圧されて摩擦力で静止状態に置かれたフリクションプレート１２の腕の基部１２ｂのロープリール４側のラチェット爪１１ａを覆う側面を滑る。

そして、フリクションプレート１２の腕の基部１２ｂのロープリール４側の上記側面に沿って滑る上記ラチェット爪１１ａは、上記基部１２ｂの側面から基部１２ｂ間の覆いから開放された空間へと滑り込み、該空間においてバネ１３の付勢力でカム溝６ｂ側に向って押し出されて、該空間を通過してカム溝６ｂに係合する。つまり、図３（ａ）、図５（ａ）の図示状態となる。

したがって、ロープ３の巻き戻し方向、つまりエンジン始動方向と逆方向に回転するロープリール４の回転は、実質的に図３（ａ）の図示状態からの時計方向への回転であり、この回転は、フリクションプレート１２の腕の基部１２ｂ間を通過したラチェット部材１１のラチェット爪１１ａがカム溝６ｂと係合してカム６に伝達されて、カム６をロープリール４とフリクションプレート１２と共にエンジン始動方向と逆方向に一体回転させるものである。

上記回転により、蓄力ゼンマイ９の巻き上げが保持された蓄力状態を保ちながらロープリール４は図３（ａ）に図示される初期状態に戻され、引き続きロープリール４のロープ３は間を置くことなく再度エンジン始動のために引き出される。

ロープ３の引き出しによる蓄力ゼンマイ９の巻き上げ蓄力がカム６に作用するエンジン側の始動抵抗による回転負荷を上回るようになると、ロープリール４のロープ３の引き出しによる回転力と蓄力ゼンマイ９に蓄力された回転力が放出され、カム６の回転と図示されないクラッチ機構の係合を介してクランク軸が一気に回転されてエンジンが始動される。

上記実施形態のリコイルスタータは上述の構成を備えたものであり、とりわけ蓄力ラチェット機構はロープリールとカムの対向面間に設けたものであるから、コンパクトで、防塵性に優れ、また、該ラチェット機構の係合爪は均等配置の複数の爪として構成されているので係合力が均等に分散されて力の偏在による弊害の発生はほぼ完全に回避されている、等の優れた特性を備えるものである。

１ ケース
２ 支軸
３ ロープ
４ ロープリール
５ リコイルゼンマイ
６ カム
９ 蓄力ゼンマイ
１０ 蓄力ラチェット機構
１１ ラチェット部材
１２ フリクションプレート

Claims (1)

1. エンジンの側面に配置されるリール支軸が形成されたケースと、上記リール支軸に回動可能に支持されるとともに外周に形成されたリール部にロープが巻回されたロープリールと、該ロープを巻き戻す方向に上記ロープリールを回転付勢するリコイルゼンマイと、エンジン側に結合された駆動プーリとクラッチ機構を介して係合することにより駆動プーリへ回転を伝達させるようにしたカムと、上記ロープリールと上記カムとの間に介在された緩衝蓄力機構とにより構成され、上記緩衝蓄力機構に蓄力した上記ロープリールの回転をカムを介して駆動プーリに伝達させ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おいて、
   上記ロープリールと上記カムとの対向面間でロープリールとカムとに係脱可能で、上記ロープリールがエンジン始動方向に回転したときは、互いの係合が離脱して上記蓄力ゼンマイを巻き締め、上記ロープリールがエンジンの始動方向と逆方向に回転したときは、互いに係合して共回りさせる蓄力ラチェット機構を設け、
   上記蓄力ラチェット機構は、上記カムの上記ロープリールとの対向面にカム溝を形成し、上記ロープリールのカムとの対向面には上記カム溝に係合可能なラチェット爪を備えたラチェット部材を設け、該ラチェット部材とカムとの間には、上記ラチェット爪を上記カム溝に係合させるのを許容するフリクションプレートを配置し、このフリクションプレートは上記ロープリールのエンジン始動方向の回転に連動してラチェット爪をカム溝に係合しない位置に退避させ、上記ロープリールのエンジンの始動方向と逆方向の回転に連動してラチェット爪をカム溝に係合させて上記カムを共回りさせるものであることを特徴とするリコイルスタータ。
   

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