JP6550672B2 - エンジン、および、エンジンの仕様変更方法 - Google Patents
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Description
この発明は、エンジン、および、エンジンの仕様変更方法に関する。
農業用の作業機などに用いられるいわゆる汎用エンジンは、ロープを引くことでクランキングを行う、いわゆるリコイルスターターを備えていることが多い。このリコイルスターターは、ロープを勢いよく且つ大きく引く必要があるため、年配のユーザなどにとってエンジンの始動操作が負担になる場合がある。
一方で、自動車などにおいては、エンジン始動のためにセルスタータを搭載している。このようにセルスタータを用いた場合は、スイッチ操作のみでエンジンを容易に始動できる。このセルスタータの電源は、メンテナンスや容量の観点から鉛蓄電池が用いられる場合が多い。エンジンの始動に用いる鉛蓄電池は、一般に大きく重い。自動車などの車両のように設置スペースが十分にある場合には問題とならないが、農業用の作業機などに搭載しようとすると、重量増や設置スペースの確保の点で設置が困難になる場合がある。
特許文献１には、作業機などのエンジン始動の際に生じるユーザの負担を軽減するために、電動モータの動力を用いてクランキングを行うセルスタータを小型エンジンに対して付加するとともに、小型エンジンとは別の位置に設けられたスイッチボックスにリチウム系二次電池からなるバッテリーパックを収容することが提案されている。
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術は、小型エンジンのエンジン本体とは別の場所である作業機のハンドルに設置されたスイッチボックス内にバッテリーパックを収容している。そのため、バッテリーパックの収容スペースの分だけスイッチボックスが大型化するとともに、スイッチボックスの重量が増加してしまい、ハンドルの操作性が低下するなどの悪影響が出てしまう可能性がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エンジン始動を容易に行うことができるとともに、エンジン出力により駆動する装置の大型化や重量増加に伴う操作性低下を抑制することが可能なエンジン、および、エンジンの仕様変更方法を提供することを目的とする。
この発明の第一態様によれば、エンジンは、エンジン本体に取り付けられてクランクシャフトのクランキングを行うスターターモーターと、前記エンジン本体に取り付けられて前記スターターモーターを駆動するための電力を供給するリチウム系電池を具備するバッテリーパックと、を備え、前記クランクシャフトの軸線方向で、前記エンジン本体のクランクケースの一方側に前記エンジン本体のシリンダー部へ冷却風を供給するファンが配され、前記クランクケースの他方側に前記スターターモーターが配され、
前記スターターモーター、および、前記バッテリーパックは、前記クランクシャフトの軸線を挟んで、前記シリンダー部とは反対側に配されている。
このように構成することで、エンジンをスターターモーターによって始動可能になるとともに、エンジンを搭載する作業機等の装置にスターターモーターを駆動するための電源を設置する必要が無い。また、リチウム系電池を用いていることで、スターターモーターを駆動するために必要な電池の大きさを、鉛蓄電池を使用する場合よりも、小さくすることができるため、バッテリーパックを小型化してエンジン本体のデッドスペース等に容易に取り付けることができる。その結果、エンジン始動を容易に行うことができるとともに、エンジン出力により駆動する装置の大型化や重量増加に伴う操作性低下を抑制することが可能になる。
前記スターターモーター、および、前記バッテリーパックは、前記クランクシャフトの軸線を挟んで、前記シリンダー部とは反対側に配されている。
このように構成することで、エンジンをスターターモーターによって始動可能になるとともに、エンジンを搭載する作業機等の装置にスターターモーターを駆動するための電源を設置する必要が無い。また、リチウム系電池を用いていることで、スターターモーターを駆動するために必要な電池の大きさを、鉛蓄電池を使用する場合よりも、小さくすることができるため、バッテリーパックを小型化してエンジン本体のデッドスペース等に容易に取り付けることができる。その結果、エンジン始動を容易に行うことができるとともに、エンジン出力により駆動する装置の大型化や重量増加に伴う操作性低下を抑制することが可能になる。
さらに、エンジン本体の中で最も温度の高くなるシリンダーから最も遠い位置にバッテリーパックを配置することができる。また、バッテリーパックと共に、スターターモーターもシリンダー部から最も遠い位置に配置できる。そのため、スターターモーターやバッテリーパックの温度上昇を抑制できる。さらに、スターターモーターとバッテリーパックとの間で大電流が流れる配線を短くして、配線による抵抗分を低減することができる。その結果、スターターモーターやリチウム系電池の負担を軽減して、高効率で且つ安定してスターターモーターを駆動することができる。
この発明の第二態様によれば、エンジンは、第一態様におけるバッテリーパックが、前記ファンを覆うファンカバーに取り付けられていてもよい。
冷却風をシリンダーに送り込むファンを覆うファンカバーは、ファンに取り込む外気の通路となるため、エンジン本体における他の箇所よりも相対的に温度が低くなる。そのため、バッテリーパックの温度上昇を更に抑制できる。
冷却風をシリンダーに送り込むファンを覆うファンカバーは、ファンに取り込む外気の通路となるため、エンジン本体における他の箇所よりも相対的に温度が低くなる。そのため、バッテリーパックの温度上昇を更に抑制できる。
この発明の第三態様によれば、エンジンは、第一又は第二態様において、前記エンジン本体に取り付けられて前記エンジン本体の始動操作を行うスイッチ部を備え、前記バッテリーパックが、前記スイッチ部の下方に配されていてもよい。
このように構成することで、エンジン本体に取り付けられるスイッチ部の下方の空間を有効利用することができる。
このように構成することで、エンジン本体に取り付けられるスイッチ部の下方の空間を有効利用することができる。
この発明の第四態様によれば、エンジンは、第一から第三態様の何れか一つの態様におけるバッテリーパックが、ブラケットを介して前記エンジン本体に取り付けられていてもよい。
このように構成することで、エンジン本体に対してブラケットを着脱するだけで、エンジン本体に対するバッテリーパックの着脱を行うことができる。その結果、組立時やメンテナンス時などに、エンジン本体に対してバッテリーパックを容易に着脱することができる。
このように構成することで、エンジン本体に対してブラケットを着脱するだけで、エンジン本体に対するバッテリーパックの着脱を行うことができる。その結果、組立時やメンテナンス時などに、エンジン本体に対してバッテリーパックを容易に着脱することができる。
この発明の第五態様によれば、エンジンは、第四態様におけるスイッチ部と、バッテリーパックとが、一つのブラケットを介して前記エンジン本体に取り付けられていてもよい。
このように構成することで、スイッチ部とバッテリーパックとを一体にしてエンジン本体に取り付けることができる。例えば、スイッチ部がエンジン本体に対してブラケットを介して取り付けられている場合には、スイッチ部用のブラケットを、バッテリーパックをエンジン本体に取り付けるためのブラケットとして共用することができる。
このように構成することで、スイッチ部とバッテリーパックとを一体にしてエンジン本体に取り付けることができる。例えば、スイッチ部がエンジン本体に対してブラケットを介して取り付けられている場合には、スイッチ部用のブラケットを、バッテリーパックをエンジン本体に取り付けるためのブラケットとして共用することができる。
この発明の第六態様によれば、エンジンは、第一から第五態様の何れか一つの態様における前記スターターモーターがクランキングを行っているときのみ前記バッテリーパックから前記スターターモーターへの通電を行う制御部を備えていてもよい。
このように構成することで、スターターモーターがクランキングを行っていない場合にバッテリーパックから放電することを抑制できる。また、エンジン本体が有する発電機からバッテリーパックを充電する場合には、充電効率を向上することができる。
このように構成することで、スターターモーターがクランキングを行っていない場合にバッテリーパックから放電することを抑制できる。また、エンジン本体が有する発電機からバッテリーパックを充電する場合には、充電効率を向上することができる。
この発明の第七態様によれば、エンジンの仕様変更方法は、クランクシャフトの軸線方向で、エンジン本体のクランクケースの第一側に前記エンジン本体のシリンダー部へ冷却風を供給するファン、およびリコイルスターターが配されたエンジンの仕様変更方法であって、エンジンのクランキングを行うスターターモーターと、前記スターターモーターへの電力を供給するリチウム系電池を具備するバッテリーパックと、前記バッテリーパックから前記スターターモーターへの電力供給を制御する制御部とを備えるセルスタータユニットを、前記クランクケースの第二側、且つ、前記クランクシャフトの軸線を挟んで前記シリンダー部とは反対側に取り付ける工程を含む。
例えば、始動装置としてリコイルスターターのみを有するエンジンに対しバッテリーパックを備えるセルスタータユニットを取り付けることで、エンジン出力により作動する装置側にバッテリーパックを設置するスペースを確保することなく、スターターモーターによるクランキング機能をエンジンに追加することができる。その結果、非常時の始動装置としてリコイルスターターを残したまま、通常時には容易にエンジンを始動することができる。
例えば、始動装置としてリコイルスターターのみを有するエンジンに対しバッテリーパックを備えるセルスタータユニットを取り付けることで、エンジン出力により作動する装置側にバッテリーパックを設置するスペースを確保することなく、スターターモーターによるクランキング機能をエンジンに追加することができる。その結果、非常時の始動装置としてリコイルスターターを残したまま、通常時には容易にエンジンを始動することができる。
上記エンジン、および、エンジンの仕様変更方法によれば、エンジン始動を容易に行うことができるとともに、エンジン出力により駆動する装置の大型化や重量増加に伴う操作性低下を抑制することが可能になる。
（実施形態）
以下、この発明の一実施形態に係るエンジン、セルスタータユニット、および、エンジンの仕様変更方法について説明する。
図１は、この発明の実施形態におけるエンジンの正面図である。図２は、この発明の実施形態におけるエンジンの背面図である。図３は、この発明の実施形態におけるエンジンの左側面図である。図４は、この発明の実施形態におけるエンジンの上面図である。
以下、この発明の一実施形態に係るエンジン、セルスタータユニット、および、エンジンの仕様変更方法について説明する。
図１は、この発明の実施形態におけるエンジンの正面図である。図２は、この発明の実施形態におけるエンジンの背面図である。図３は、この発明の実施形態におけるエンジンの左側面図である。図４は、この発明の実施形態におけるエンジンの上面図である。
この実施形態におけるエンジン１は、いわゆる汎用エンジンであって、例えば、農業用の作業機等の駆動源として用いられる単気筒の空冷式４ストロークエンジンである。
図１から図４に示すように、エンジン１は、エンジン本体２と、燃料タンク３と、エアクリーナーボックス４と、消音器５と、リコイルスターター６と、セルスタータユニット７と、を主に備えている。
図１から図４に示すように、エンジン１は、エンジン本体２と、燃料タンク３と、エアクリーナーボックス４と、消音器５と、リコイルスターター６と、セルスタータユニット７と、を主に備えている。
エンジン本体２は、シリンダー部１０がクランクシャフト１１の径方向外側に向かって延びるとともに、シリンダー部１０がクランクケース部１２に対して側方に傾斜するように設けられている。クランクケース部１２の上方には、燃料を蓄える燃料タンク３が配されている。ここで、この実施形態におけるエンジン本体２は、その背面側に出力軸１３が露出している。この出力軸１３は、クランクシャフト１１に対して減速機構（図示せず）を介して連係されている。
燃料タンク３は、上方から見て、角部が曲面により面取りされた四角形状に形成されている。この燃料タンク３は、その水平投影面積が、クランクケース部１２の水平投影面積よりも僅かに小さくなるような大きさで形成されている。また、燃料タンク３は、その高さが幅および奥行よりも小さい偏平な形状とされている。この燃料タンク３は、燃料を空気と混合するための燃料噴射装置、または、気化器に対して、自重により燃料を送り込む。この実施形態においては気化器１４（図３参照）を用いている。
エアクリーナーボックス４と消音器５とは、それぞれ燃料タンク３と水平方向に並んで配されている。エアクリーナーボックス４は、前後方向の一方側に配され、消音器５は、前後方向でエアクリーナーボックス４とは反対の他方側に配されている。エアクリーナーボックス４と、消音器５とは、それぞれ燃料タンク３と同様に、上方から見て角部が曲面により面取りされた四角形状とされている。
エアクリーナーボックス４は、エアクリーナ（図示せず）を内蔵している。このエアクリーナーボックス４の下方には、気化器１４が配されている。エアクリーナーボックス４は、エアクリーナによって外気に含まれる塵埃等を除去する。このエアクリーナにより塵埃等が除去された吸気は、気化器１４に供給される。気化器１４は、シリンダー部１０の前方側に形成された吸気ポート（図示せず）に接続されている。
また、エアクリーナーボックス４は、気化器１４の前方側を覆うスカート部４ａを有している。このスカート部４ａには、エンジン１のオン／オフスイッチ１６（図１参照）を前方に向かって露出するための窓部４ｂが形成されている。また、スカート部４ａには、高さ方向で燃料タンク３とクランクケース部１２との中間位置に、切欠き部１７が形成されている。この切欠き部１７には、左右に揺動可能なスロットルレバー１８ａが配されている。このスロットルレバー１８ａを左右に揺動することで、始動後におけるエンジン１の回転数が調整可能となっている。切欠き部１７には、更に、スロットルレバー１８ａの下方に、左右に揺動可能にチョークレバー１８ｂが配されている。
消音器５は、シリンダー部１０の排気ポート（図示せず）に接続されている。この消音器５は、エンジン１の排気騒音を低減した後、排気を外部より具体的には、左側方に向かって放出する。
リコイルスターター６は、クランクケース部１２の前面側に取り付けられている。このリコイルスターター６は、スプリング、リール、レバー、ロープ（何れも図示せず）、および、ハウジング２１等を備えている。
このリコイルスターター６は、ハンドル２０が先端に取り付けられたロープがリールに巻き回されており、ハンドル２０が引っ張られるとリールが回転する。このリールは、レバーとフライホイールとを介してエンジン本体２のクランクシャフト１１に接続されている。クランクシャフト１１に固定されたフライホイールは、リールとプーリーとの相対回転を一方向のみ許容するリコイル爪（図示せず）とを備えており、ロープが引かれてリールが回転したときのみ、レバーがリールの回転動力を、フライホイールを介してクランクシャフトに伝達する。例えば、ハンドル２０からユーザが手を離す等した場合には、スプリングの弾性力によりロープがリールに巻き取られる。フライホイールには、冷却ファン（図示せず）が一体に形成されており、クランクシャフト１１が回転することで、外部から取り込まれた空気が、シリンダー部１０の外周面を冷却する冷却風として送り込まれる。
リコイルスターター６は、外気を取り込む開口部２１ａが複数形成されたハウジング２１を備えている。このハウジング２１は、冷却ファンを収容するファンカバー２２（図３参照）に取り付けられている。このファンカバー２２は、クランクケース部１２に固定されている。
これにより、ハウジング２１の開口部２１ａから流入する外気は、ファンカバー２２内の冷却ファンによって、シリンダー部１０に向けて送りこまれる。冷却ファンによって送り込まれた冷却風は、シリンダー部１０の外表面で熱交換を行い、シリンダー部１０を冷却した後、背面側から外部に放出される。この実施形態において、ハウジング２１は樹脂で形成され、ファンカバー２２は、金属で形成されている。ここで、リコイルスターター６は、上記内部構造を備えるものに限られない。リコイルスターター６は、様々な内部構造を備えたものを適用可能である。
図２に示すように、セルスタータユニット７は、スターターモーター３０と、キーボックス３１と、を備えている。
スターターモーター３０は、上述したリコイルスターター６に代わり、エンジン始動時のクランキングを行う。この実施形態におけるスターターモーター３０は、ブラシ付き直流モータである。スターターモーター３０は、そのロータ軸３２が、エンジン１のクランクシャフト１１の軸線Ｏ１方向に延びるようにしてエンジン本体２に取り付けられている。より具体的には、クランクシャフト１１の軸線Ｏ１方向において、クランクケース部１２の一方側に冷却ファンが配され、クランクケース部１２の他方側にスターターモーター３０が配されている。つまり、スターターモーターは３０、クランクシャフト１１の軸線Ｏ１方向において、クランクケース部１２を挟んで冷却ファンとは反対側に配されている。
スターターモーター３０は、上述したリコイルスターター６に代わり、エンジン始動時のクランキングを行う。この実施形態におけるスターターモーター３０は、ブラシ付き直流モータである。スターターモーター３０は、そのロータ軸３２が、エンジン１のクランクシャフト１１の軸線Ｏ１方向に延びるようにしてエンジン本体２に取り付けられている。より具体的には、クランクシャフト１１の軸線Ｏ１方向において、クランクケース部１２の一方側に冷却ファンが配され、クランクケース部１２の他方側にスターターモーター３０が配されている。つまり、スターターモーターは３０、クランクシャフト１１の軸線Ｏ１方向において、クランクケース部１２を挟んで冷却ファンとは反対側に配されている。
クランクケース部１２は、水平方向でクランクシャフト１１を挟んでシリンダー部１０とは反対側、且つ、クランクシャフト１１よりも上側の部分１２ａが、クランクシャフト１１の周囲よりも奥行方向の厚さが薄く形成されている。上述したスターターモーター３０は、このクランクケース部１２の厚さが薄く形成されている部分に取り付けられている。ここで、クランクケース部１２に取り付けられたスターターモーター３０は、クランクケース部１２の最も背面側の端部１２ｂ（図３参照）から背面側に突出しないような長さ寸法に形成されている。スターターモーター３０のロータ軸３２は、その先端部（図示せず）が、スターターモーター３０の駆動時にのみフライホイールに形成された歯車に噛み合うようになっている。つまり、スターターモーター３０を駆動させることでスターターモーター３０の動力がフライホイールに伝達され、エンジン１の始動が可能となる。
図１、図２、図４に示すように、キーボックス３１は、エンジン本体２のファンカバー２２に取り付けられている。より具体的には、キーボックス３１は、ファンカバー２２の側面２２ａの上部に配されるようにしてエンジン本体２に取り付けられている。
図５は、この発明の実施形態におけるキーボックスのカバーを取り外した状態の斜視図である。図６は、この発明の実施形態におけるキーボックスのカバーを取り外した状態の平面図である。
図５、図６に示すように、キーボックス３１は、ブラケット３４と、カバー（図４参照）３５と、キースイッチ３６と、バッテリーパック３７と、を備えている。
図５、図６に示すように、キーボックス３１は、ブラケット３４と、カバー（図４参照）３５と、キースイッチ３６と、バッテリーパック３７と、を備えている。
ブラケット３４は、主板部４０と、側壁部４１と、を備えている。この実施形態におけるブラケット３４は、金属板により形成されている。
主板部４０は、エンジン１の上下方向に延びるようにして、上述したファンカバー２２の側方に配される。この主板部４０は、ビス等が挿通されてクランクケース部１２に固定される固定部４０ａを有している。ここで、図６において、符号「４０ｂ」は、カバー３５をビス等により固定するカバー固定部である。
主板部４０は、エンジン１の上下方向に延びるようにして、上述したファンカバー２２の側方に配される。この主板部４０は、ビス等が挿通されてクランクケース部１２に固定される固定部４０ａを有している。ここで、図６において、符号「４０ｂ」は、カバー３５をビス等により固定するカバー固定部である。
側壁部４１は、主板部４０の端縁からそれぞれ垂直に立ち上がっている。前側の端縁から立ち上がる側壁部４１には、その上部４１ａに円柱状のキースイッチ３６を固定するための円形の貫通孔４２が形成されている。この貫通孔４２を介してキースイッチ３６の操作部３６ａ（図５参照）がエンジン１の前面側に露出している。
ブラケット３４は、側壁部４１の下部４１ｂにバッテリーパック３７を収容する収容部４３を備えている。この収容部４３は、主板部４０と、前後２つの側壁部４１の下部４１ｂとによって形成されている。ここで、前側の側壁部４１のうち、収容部４３を形成する下部４１ｂは、キースイッチ３６が取り付けられる上部４１ａよりも、主板部４０から立ち上がる方向の高さ寸法が僅かに小さく形成されている。
キースイッチ３６は、スターターモーター３０を作動させる際に、ユーザによって操作される。ここで、ユーザは、スターターモーター３０を作動させる際に、キースイッチ３６のキーシリンダーに対してキーを差し込んで所定方向に回転させる。これにより、バッテリーパック３７とスターターモーター３０との間に閉回路が形成され、スターターモーター３０に通電される。このキースイッチ３６のキーシリンダーは、スターターモーター３０を作動させない初期位置に向かって付勢されており、エンジン１が始動した後は、ユーザがキーから手を離すことでスターターモーター３０の作動が停止する。
バッテリーパック３７は、上述した収容部４３の大きさに対応する直方体に形成されている。バッテリーパック３７の厚さ寸法Ｔは、側壁部４１の下部４１ｂの高さ寸法Ｈよりも僅かに小さく形成されている。また、バッテリーパック３７の長さ寸法Ｌ１は、側壁部４１の下部４１ｂの長さ寸法Ｌ２と同等になるように形成されている。同様に、バッテリーパック３７の幅寸法Ｄ１は、主板部４０の幅寸法Ｄ２と同等になるように形成されている。
図７は、この発明の実施形態におけるセルスタータユニットの概略構成を示す電気回路である。
図７に示すように、キースイッチ３６は、制御部４５を備えている。制御部４５は、バッテリーパック３７からスターターモーター３０への電力供給を制御する。より具体的には、制御部４５は、バッテリーパック３７とスターターモーター３０とを接続する配線の途中に設けられた継電器４６のオン・オフを制御することで、スターターモーター３０への電力供給を制御する。つまり、制御部４５は、継電器４６の操作コイル部４７に流れる電流を制御することで継電器４６の接点４８を開放・閉塞させる。この実施形態における継電器４６は、常開接点を用いている。
図７に示すように、キースイッチ３６は、制御部４５を備えている。制御部４５は、バッテリーパック３７からスターターモーター３０への電力供給を制御する。より具体的には、制御部４５は、バッテリーパック３７とスターターモーター３０とを接続する配線の途中に設けられた継電器４６のオン・オフを制御することで、スターターモーター３０への電力供給を制御する。つまり、制御部４５は、継電器４６の操作コイル部４７に流れる電流を制御することで継電器４６の接点４８を開放・閉塞させる。この実施形態における継電器４６は、常開接点を用いている。
キースイッチ３６には、発電機４９が更に接続されている。この発電機４９は、エンジン本体２に設けられ、クランクシャフト１１の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する。
バッテリーパック３７は、内部に複数の電池セルと、その保護回路（何れも図示せず）を備えている。この実施形態における電池セルは、リチウムイオン二次電池からなる。ここで、バッテリーパック３７を構成する電池セルは、リチウムイオン二次電池に限られず、負極にリチウムを含むリチウム系電池であればよい。この実施形態におけるバッテリーパック３７は、リチウムイオン二次電池を用いることで、ニッケル水素二次電池等の電池よりも、充放電特性の改善、および、小型化を図っている。図７においては、図示都合上、バッテリーパック３７とスターターモーター３０との間に設けられるレギュレータを省略している。
次に、上述したセルスタータユニット７の作用を説明する。
まず、ユーザがキーを回す操作を行うと、継電器４６の操作コイル部４７に通電されて接点４８が閉成される。これにより、バッテリーパック３７からスターターモーター３０へと電力が供給される。一方で、キー操作を止めると、キーシリンダーが初期位置に戻り、操作コイル部４７への通電が停止され、接点４８が開成される。これによりスターターモーター３０が停止する。エンジン１が始動すると発電機４９から電力が出力され、この電力がキースイッチ３６を介してバッテリーパック３７に供給されて、各電池セルの充電に供される。
まず、ユーザがキーを回す操作を行うと、継電器４６の操作コイル部４７に通電されて接点４８が閉成される。これにより、バッテリーパック３７からスターターモーター３０へと電力が供給される。一方で、キー操作を止めると、キーシリンダーが初期位置に戻り、操作コイル部４７への通電が停止され、接点４８が開成される。これによりスターターモーター３０が停止する。エンジン１が始動すると発電機４９から電力が出力され、この電力がキースイッチ３６を介してバッテリーパック３７に供給されて、各電池セルの充電に供される。
したがって、上述した実施形態のエンジン１によれば、エンジン１をスターターモーター３０によって始動可能になるとともに、エンジン１を搭載する作業機等の装置にスターターモーター３０を駆動するためのバッテリーパック等の電源を設置する必要が無い。また、リチウム系電池を用いていることで、スターターモーター３０を駆動するために必要な電池の大きさを、鉛蓄電池を使用する場合よりも、小さくすることができる。そのため、バッテリーパック３７を小型化してエンジン本体２のデッドスペース等に容易に取り付けることができる。その結果、エンジン始動を容易に行うことができるとともに、エンジン出力により駆動する作業機等の装置の大型化や重量増加に伴う操作性低下を抑制することが可能になる。
さらに、エンジン本体２に対してブラケット３４を着脱するだけで、エンジン本体２に対するバッテリーパック３７の着脱を行うことができる。その結果、組立時やメンテナンス時などに、エンジン本体２に対してバッテリーパック３７を容易に着脱することができる。
また、エンジン本体２の中で最も温度の高くなるシリンダー部１０から最も遠い位置にバッテリーパック３７を配置することができる。さらに、バッテリーパック３７と共に、スターターモーター３０もシリンダー部１０から最も遠い位置に配置できる。そのため、スターターモーター３０やバッテリーパック３７の温度上昇を抑制できる。さらに、スターターモーター３０とバッテリーパック３７との間の大電流が流れる配線を短くして、配線による抵抗分を低減することができる。その結果、スターターモーター３０やバッテリーパック３７を構成するリチウム系電池の負担を軽減して、高効率で且つ安定してスターターモーター３０を駆動することができる。
さらに、キーボックス３１が、冷却風の通路を形成しエンジン本体２における他の箇所よりも相対的に温度が低くなるファンカバー２２に取り付けられていることで、バッテリーパック３７の温度上昇を更に抑制できる。
また、キースイッチ３６が取り付けられるキーボックス３１において、キースイッチ３６の下方にバッテリーパック３７が配されていることで、キースイッチ３６の下方の空間を有効利用することができる。
また、キースイッチ３６が取り付けられるキーボックス３１において、キースイッチ３６の下方にバッテリーパック３７が配されていることで、キースイッチ３６の下方の空間を有効利用することができる。
また、キースイッチ３６とバッテリーパック３７とを一つのブラケット３４に取り付けることができるため、キースイッチ３６とバッテリーパック３７とを一体にして後に、エンジン本体に取り付けることができる。また、キースイッチ３６をエンジン本体２に取り付けるためのブラケットを、バッテリーパック３７をエンジン本体２に取り付けるためのブラケット３４として共用することができる。その結果、部品点数を低減することができるとともに、取付作業を簡素化することができる。
さらに、スターターモーター３０がクランキングを行っていない場合に、制御部４５によってバッテリーパック３７とスターターモーター３０との間の配線を開放することができるため、クランキング時以外におけるバッテリーパックの放電を抑制できる。また、エンジン本体２が有する発電機４９からバッテリーパック３７を充電する場合には、充電効率を向上することができる。
（実施形態の変形例）
ここで、上述した実施形態においては、エンジン１がセルスタータユニット７を予め備える場合について説明した。しかし、上述したセルスタータユニット７は、ユーザに納入済みや在庫中のリコイルスターター６のみを始動装置として備えるエンジンに取り付ける仕様変更（改造）も可能である。
このようにすることで、バッテリーパック３７を設置する専用のスペースを有さない作業機等の装置に対して、エンジン１のスターターモーター３０によるクランキング機能の追加を容易に行うことができる。その結果、非常時の始動装置としてリコイルスターターを残したまま、通常時にはスターターモーター３０により容易にエンジン１を始動することができる。
ここで、上述した実施形態においては、エンジン１がセルスタータユニット７を予め備える場合について説明した。しかし、上述したセルスタータユニット７は、ユーザに納入済みや在庫中のリコイルスターター６のみを始動装置として備えるエンジンに取り付ける仕様変更（改造）も可能である。
このようにすることで、バッテリーパック３７を設置する専用のスペースを有さない作業機等の装置に対して、エンジン１のスターターモーター３０によるクランキング機能の追加を容易に行うことができる。その結果、非常時の始動装置としてリコイルスターターを残したまま、通常時にはスターターモーター３０により容易にエンジン１を始動することができる。
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態においては、シリンダー部１０がクランクケース部１２に対して傾斜配置されるエンジン１にセルスタータユニット７を設ける場合について説明した。しかし、シリンダー部１０は、上述した実施形態の配置に限られない。例えば、シリンダー部１０がクランクケース部１２から鉛直方向に延びるエンジンに適用しても良い。また、燃料タンク３、エアクリーナーボックス４、および、消音器５等の配置は上述した実施形態の配置に限られない。例えば、燃料を吸い上げる燃料ポンプを設けて燃料タンク３をクランクケース部１２の下方に配置するようにしても良い。
また、セルスタータユニット７の配置は、上述した実施形態の配置に限られない。燃料タンク３等の配置に応じて適宜移動するようにしても良い。
また、セルスタータユニット７の配置は、上述した実施形態の配置に限られない。燃料タンク３等の配置に応じて適宜移動するようにしても良い。
さらに、上述した実施形態においては、キースイッチ３６とバッテリーパック３７とを同一のブラケット３４に固定する場合について説明した。しかし、キースイッチ３６とバッテリーパック３７とは、個別のブラケットを介してエンジン本体２に固定されていても良い。
また、ブラケット３４を介してバッテリーパック３７をエンジン本体２に取り付ける場合について説明した。しかし、この構成に限られない。例えば、ブラケット３４を用いずにバッテリーパック３７をエンジン本体２に直接取り付けるようにしても良い。
さらに、キースイッチ３６の下方にバッテリーパック３７を配置する場合について説明したが、キースイッチ３６の下方以外のデッドスペースにバッテリーパック３７を配置するようにしても良い。また、バッテリーパック３７の配置は、エンジン本体２に取り付けられていればよく、上述した実施形態の配置に限られない。
さらに、水平方向において、スターターモーター３０と、冷却ファンとをクランクシャフト１１を挟んで互いに反対側に配するようにした。しかし、冷却ファン側にスターターモーター３０を配置するスペースがある場合には、スターターモーター３０と、冷却ファンとを同じ側に配置するようにしても良い。
また、上述した実施形態においては、バッテリーパック３７の形状が直方体状に形成される場合や、バッテリーパック３７の内部に保護回路を備える場合について説明した。しかし、バッテリーパック３７は、直方体状に形成されたものや、保護回路を備えるものに限定されない。
１ エンジン
２ エンジン本体
３ 燃料タンク
４ エアクリーナーボックス
４ａ スカート部
５ 消音器
６ リコイルスターター
７ セルスタータユニット
１０ シリンダー部
１１ クランクシャフト
１２ クランクケース部
１２ａ 部分
１３ 出力軸
１４ 気化器
１５ 吸気ポート
１６ スイッチ
１７ 切欠き部
１８ａ スロットルレバー
１８ｂ チョークレバー
１９ 排気ポート
２０ ハンドル
２１ ハウジング
２２ ファンカバー
３０ スターターモーター
３１ キーボックス
３２ ロータ軸
３４ ブラケット
３５ カバー
３６ キースイッチ
３６ａ 操作部
３７ バッテリーパック
４０ 主板部
４０ａ 固定部
４０ｂ カバー固定部
４１ 側壁部
４１ａ 上部
４１ｂ 下部
４２ 貫通孔
４５ 制御部
４６ 継電器
４７ 操作コイル部
４８ 接点
４９ 発電機
Ｏ１ 軸線
２ エンジン本体
３ 燃料タンク
４ エアクリーナーボックス
４ａ スカート部
５ 消音器
６ リコイルスターター
７ セルスタータユニット
１０ シリンダー部
１１ クランクシャフト
１２ クランクケース部
１２ａ 部分
１３ 出力軸
１４ 気化器
１５ 吸気ポート
１６ スイッチ
１７ 切欠き部
１８ａ スロットルレバー
１８ｂ チョークレバー
１９ 排気ポート
２０ ハンドル
２１ ハウジング
２２ ファンカバー
３０ スターターモーター
３１ キーボックス
３２ ロータ軸
３４ ブラケット
３５ カバー
３６ キースイッチ
３６ａ 操作部
３７ バッテリーパック
４０ 主板部
４０ａ 固定部
４０ｂ カバー固定部
４１ 側壁部
４１ａ 上部
４１ｂ 下部
４２ 貫通孔
４５ 制御部
４６ 継電器
４７ 操作コイル部
４８ 接点
４９ 発電機
Ｏ１ 軸線
Claims (7)
- エンジン本体に取り付けられてクランクシャフトのクランキングを行うスターターモーターと、
前記エンジン本体に取り付けられて前記スターターモーターを駆動するための電力を供給するリチウム系電池を具備するバッテリーパックと、を備え、
前記クランクシャフトの軸線方向で、前記エンジン本体のクランクケースの一方側に前記エンジン本体のシリンダー部へ冷却風を供給するファンが配され、前記クランクケースの他方側に前記スターターモーターが配され、
前記スターターモーター、および、前記バッテリーパックは、前記クランクシャフトの軸線を挟んで、前記シリンダー部とは反対側に配されているエンジン。 - 前記バッテリーパックは、
前記ファンを覆うファンカバーに取り付けられている請求項１に記載のエンジン。 - 前記エンジン本体に取り付けられて前記エンジン本体の始動操作を行うスイッチ部を備え、
前記バッテリーパックは、前記スイッチ部の下方に配されている請求項１又は２に記載のエンジン。 - 前記バッテリーパックは、
ブラケットを介して前記エンジン本体に取り付けられている請求項１から３の何れか一項に記載のエンジン。 - 前記スイッチ部と、前記バッテリーパックとは、一つのブラケットを介して前記エンジン本体に取り付けられている請求項３に記載のエンジン。
- 前記スターターモーターがクランキングを行っているときのみ前記バッテリーパックから前記スターターモーターへの通電を行う制御部を備える請求項１から５の何れか一項に記載のエンジン。
- クランクシャフトの軸線方向で、エンジン本体のクランクケースの第一側に前記エンジン本体のシリンダー部へ冷却風を供給するファン、およびリコイルスターターが配されたエンジンの仕様変更方法であって、
エンジンのクランキングを行うスターターモーターと、前記スターターモーターへの電力を供給するリチウム系電池を具備するバッテリーパックと、前記バッテリーパックから前記スターターモーターへの電力供給を制御する制御部とを備えるセルスタータユニットを、前記クランクケースの第二側、且つ、前記クランクシャフトの軸線を挟んで前記シリンダー部とは反対側に取り付ける工程を含むエンジンの仕様変更方法。
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