JPH02146260A - 汎用ガソリンエンジンの渦巻バネ式始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セルスタータなどの自動始動装置に替るエン
ジンの渦巻バネ式始動装置に関する。

〔従来の技術〕

小形エンジンのリール式始動装置に替る省人刃型始動装
置として、本出願人は渦巻／；ネをエネルギー蓄力器と
した始動装置を、特願昭６３−１０８６０号として出願
した。また、渦巻バネの回転駆動軸に着脱可能に係合す
る手動クランクを有する始動装置を実願昭６３−８７９
４５号として出願した。

（１）特願昭６３−１０８６０号発明の概要を第１５図
を参照して説明する。

第１５図に於て、始動装置を構成する部品は、フレーム
Ａ２６とフレームＢ２７にまとめラレ、フレームＡ２６
によりエンジン１に取り付けられる。

フレーム８２′７には、蓄力バネ１１の駆動源であるＤ
Ｃ七−夕５、減速用歯車ｎ、２１および高減速比の遊星
歯車減速機１６、軸１８、玉軸受加が組み付げられてお
り、前記遊星歯車減速機１６の構成部品の出力軸１６−
５に固定されたバネ蓄力箱１０を駆動する。

バネ蓄力箱１０は、フレームＡ２６と玉軸受９を介して
軸１２および軸１２のバネ蓄力箱１０側にあって、その
回転中心部に設げた玉軸受１３および前記遊星歯車減速
機１６の支持系を介して軸支される。

軸１２のエンジン側には、軸１２と回り止めキー８によ
って固定された始動ラチェットホイール５およびスター
タラチェットホイール４が組み付けられ、始動ラチェッ
トホイール５は始動ラチェット６によって回転を阻止さ
れる。スタータラチェットホイール４は、その凸出部お
により、発電機用回転磁極組立３に設けたスタータ爪３
−４と係合する。

バネ蓄力箱１０の回転制御は、ラチェット組立１４の部
品であるラチェット爪１４−１と、バネ蓄力箱１０の外
周部に設けた歯部部との保合により行なわれる。

始動ラチェットホイール５と始動ラチェット６の保合状
態は、始動ラチェットホイール５の外周に設けた凹部３
７とこれと始動ラチェット６がかみ合りており、ラチェ
ット６の保合を解除するとラチェットホイール５は回転
自在となる。

板状蓄力バネ１１の両端は、バネ蓄力箱１０の周壁と軸
１２に設げた溝により固定される。

今、始動ラチェットホイール５の回転を始動ラチェット
６によりロックし、バネ蓄力箱１０を時計方向に回転す
れば、板バネ１１は軸１２に巻き付いて蓄力される。

また蓄力した状態で蓄力箱１０のＸ方向回転力がなくな
った時は、ラチェット機構により、板バネ１１による巻
き戻し力による蓄力箱１０の反時計方向の回転は阻止さ
れる。

この蓄力状態から始動ラチェット６を押して、始動ラチ
ェットホイール５のロックを解除すれば、軸１２は板バ
ネ１１が巻き込まれた方向に回転し、スタータラチェッ
トホイール４の凸出部あとかみ合う発電用回転磁極組立
３のスタータ爪３−４によって、クランク軸２が板バネ
１１の巻き込み方向（時計方向）に回転されエンジン１
は始動する。

この時蓄力箱１０の板バネ１１の弾力駆動力をｙモータ
５により減速歯車ｎ、２１および遊星歯車１６によって
与えれば、エンジン始動のための動力を得ることができ
る。エンジン１が始動した後は、スタータ爪３−４は遠
心力によってスタータラチェットホイール４との接触が
解除される。

（２）実願昭６３−８７９４５号考案の概要を第１６図
について説明する。

第１６図に於て、渦巻バネ式始動装置の全体構成は、第
１５図と同じである。

通常のエンジン運転中は、手動クランク１０２がさし込
んでなく、軸付き歯車１０１は、空回りする。

しかし、始動に失敗し、渦巻バネ１１の再巻込みを行う
時は、減速ギヤとなる軸付き歯車１０１に手動クランク
１０２にさし込み、バネ蓄力箱１０を回転させ、渦巻ノ
ζネ１１に蓄力する。

始動時は、始動ラチェット６の操作により、渦巻バネ１
１に蓄力したエネルギーでスタータ軸１２を回転させて
、エンジン１をクランキングして始動に至らしめる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記渦巻バネ式始動装置に於ては、始動に失敗した場合
には蓄力バネに蓄力する動力源として、外部電源又は入
力を要し省入力型始動装置としては必らずしも十分では
なく、 （１＞　　複数個の始動が行なえること、（２）再始動
迄の待ち時間が極力少ないこと、（３）始動のための付
属装置が電源部の重量を含めて極めて軽量であること、 等の改善の余地が残されていた。

また従来方式では、ラチェットレバーでラッチ歯車を解
放して、渦巻ノζネに蓄力されたエネルギーをエンジン
に放出すると、渦巻バネは無力の状態になり、再びエン
ジンを始動させるためには、モータに通電又は手動で渦
巻バネを巻込む必要があり、エンジン始動時に時間と労
力を要する等の不都合があった。

〔課題を解決するための手段〕

（１）エンジン運転中、エンジンに取付けた発電機を利
用して蓄電池に蓄電する。

特に、ガソリンエンジンなどの火花点火機関は、点火プ
ラグへ電力を供給する点火電源用発電機を常設している
ので、この点火電源用発電機を利用して蓄電池に蓄電す
る。

（２）蓄電池の電力でＤＣモータを駆動し、渦巻バネに
蓄力する構成とし蓄電池の電力がある間は連続して渦巻
バネに蓄力でき、エンジンのクランキングを可能とする
。

（３）蓄電池によりＤＣモータを駆動し、減速比ｉ程度
の減速機を介してエンジンを始動のためクランキングす
るだけでは、従来のセルスタータ方式となり、モータの
電流容量が大きいため、モータの重量バッテリーの重量
も重く可搬性に乏しい。

従って、モータ出力軸から渦巻バネに捩りを与えるバネ
蓄力室駆動までの減速比を＝〜−了％程度の高減速比と
する。

又は、上記（３）の高減速比を極小のスは−スで点現す
るため、不思議歯車装置（減速死中−ｉ〜一クラス）を
用いる。

（４）バネ蓄力室を高減速比で駆動することにより、蓄
力のための所要時間はモータのトルク容量によって決ま
る時間を要するが、蓄力バネを瞬時解放させることによ
り高性能の始動性を確保できるから、モータ、バッテリ
ーの小形化により、装置の小形化、軽量化を計る。上記
不思議歯車装置を用いれば、極端な高減速比を最小のス
ペースで実現できる。

（５）渦巻バネの自動巻き上げ制御装置を設け、ラチェ
ットレノζ−の接点が渦巻バネの放力時には接地するよ
うに構成し、制御回路を作動させ、ラチェットレバーを
元に戻す時の信号により渦巻バネ巻き上げ用モータを作
動させ、タイマ又はゼンマイの巻き上がりを検知してモ
ータへの通電を停止させるようにして、渦巻バネの数カ
と同時に渦巻バネ巻き上げ機構が作動するようにする。

〔作用〕

（１）転位歯車を用いることにより、軸同距離同−で歯
数の異なる三つの歯車をかみ合わせることができ、これ
により減速比−程度の大減速比を有する減速機が小スイ
ースで得られる。

（２）減速比をｉ〜而とすることにより、モータ容量、
蓄電池容量、がセルスタータ方式に対し、それぞれ−、
−以下と小型になり、蓄電池を装備しても実用性を失わ
ない。

（３）点火電源用発電機によりエンジン運転中は充電さ
れるので、複数回始動のためのエネルギー源を確保でき
ると同時に、点火回路に発生する無熱エネルギーを吸収
することができる。

（４）始動操作と蓄力バネ駆動モータを連動して制御す
るので、−回の始動操作で自動的（蓄力バネの蓄力動作
を自動で行ない、再始動時の待ち時間を少なくする。

〔実施例〕

第１図乃至第１０図において、１はエンジジ本体、２は
クランクシャフト、３はマグネットホイール（又は回転
磁極）組立、４シまスタータラチェットホイール、５は
始動ラチェットホイール、６は始動ラチェット、７は軸
、９は玉軸受、１０はバネ蓄力室、１０−１はバネ蓄力
室１０のラチェツト歯、１〇−２はバネ蓄力室１０の外
歯車、１１は蓄力バネ、１２はスタータ軸、１３ハ軸受
（すべり又は玉）、２０は軸受（すべり又は玉）、１４
−１はラチェツト爪、１４−３は軸、１４−４はバネ、
１４−５は軸、１４−６は軸、２５はＤＣモータ、謳は
フレームＡ、２７はフレームＢ、２８はスは−サ、２９
＋ｒｉ発を機＝ｒイル、閏は発電機、４０は高減速比減
速機、４０−１は太陽歯車、４０−２１１遊星歯車、４
０−３は可動内歯歯車、４０−４％′！、固定内歯歯車
、４０−５は遊星歯車固定フレームＡ、４０−６は遊星
歯車固定フレームＢ１４０−７は遊星歯車軸、４０−８
は固定ビン、４０−９は可動内歯歯車の内歯車、４０−
１０は可動内歯歯車の外歯、４０−１．１は固定内歯歯
車の内歯、５０はスパークプラグ、６０は点火制御装置
、７０はエンジン停止スイッチ、（資）はスイッチ、匍
は蓄電池、１００はモータ制御装置、１２０は充電回路
、１３０はスイッチ回路、１４０は制御回路、１２１　
、１２３はダイオード、１２２゜１３６はコンデンサ、
１３１，１３３．１２７　ｉまトランジスタ。

１３４．１３５，１．３７は抵抗である。

第１図〜第７図は構造上の主要部の説明図であり、第８
図は制御回路図および第９図〜第１０図は動作説明図で
ある。

以下に上記の各図面に基づき本発明の詳細な説明する。

但し従来と同一の機能を果す要素には同一の番号を付し
、原則として説明を省略する。

装置を構成する要素部品はフレームＡ２６、フレームＢ
２７に納められフレームＡ２６と一体的な凸起又はス投
−サ四を介して、エンジン１に取り付けられる。

７レームＢ２′７の内部には、減速機４０、バネ蓄力室
１０、軸１２、蓄力バネ１１等の蓄力のための主要部が
設けられ、潤滑の為に供給されるグリース等が外部に飛
散しない構成となっている。

フレームＡ２６内には、蓄力バネ１１に蓄積した歪みエ
ネルギー（又は機械的エネルギー）をクランク軸２へ伝
える主要部と、エンジン１の点火用電源である発１機加
と、点火制御装置間と、蓄力室１０駆動用モータ５と、
モータδの制御装置１００と、蓄電池１２４を収納する
構成となっている。

減速機４０１ま、要部断面を第４図（１））に示すよう
に、モータｂの出力軸に固定される太陽歯車４０−１と
、円周上に３分等配置された３個の遊星歯車４０−２と
、遊星歯車４０−２と内接してかみ合い、歯数差が３で
ある可動内歯歯車４Ｏ−３（歯数２４）、固定内歯歯車
４Ｏ−４（歯数Ｚａ）と、３個の遊星歯車の相対位置を
固定するための、遊星歯車固定フレームＡ４０−５、遊
星歯車固定フレームＢ４Ｏ−６、遊星歯車軸４０−７、
固定ピン４０−８より成り、遊星歯車４０−２は遊星歯
車軸４０−７の回りに回転可能であり、固定内歯歯車４
０−４はフレーム８２′７等の支持枠に固定されていて
回転しない。

今太陽歯車４０−１の歯数を２１、遊星歯車４〇−２の
歯数をＺ２、太陽歯車４０−１の回転速度をω、可動内
歯歯車４０−３の回転速度をΩ、減速比＝ｍとすると、
ｍ＝、Ｇ　　　　　　−（１）Ｚ４　＝　ｚ３＋　３　
　　−（２） ｆにかみ合わせるようにした特殊な場合が第５図（ｂ）
である。

まず第５図ｆａ）の−殻内な場合について、歯車すを回
転させた時歯車ｄの回転角を求める。

まず歯車ｆが自由に回転し得る場合について考える。

表　　１ の関係が得られる。

ｍ中２００としてｚ２　＋　２３　＋　”４　歯車を転
位歯車として設計すれば歯数の異なるＺ３＋ｚ４　　に
対して、歯数ｚ２　の歯車をかみ合せることができる。

これは不思議歯車と称される高減速比減速機である。

次に高減速比減速機を第５図のモデルについて説明する
。

第５図（ｂ３は第４図のモデルであり、第５図（ａ）は
第５図（ｂｌの一般的な場合を示す。歯車Ｃとｅを同一
歯数の歯車にしてそれぞれ歯数の異なる歯車ｄ。

キャリアａを固定し歯車すをＸだげ回転した時な５ｔｏ
ｐ　１キヤリアａをｄ回転した時を　　　　　　　　　
　５ｔｏｐ　２とし、キャリアａが回転し得る場合を５
ｔｅｐ　１と５ｔｅｐ　２の合計として求める。

土−ヱ φ−ｒｄ ・・・（１） ±よ−虫だ”−１，−（２） β　　ｒｅ　　　ｒｆ とすると、それぞれの歯車の回転角は表１となる。

−符号は逆転を意味する。

これより、各歯車の回転角をθとし、それぞれサフイク
スを付して示すと次のようになる。

θｂ”　ｘｔｄ　　　　　　　　　・・・（３）θＣ＝
θｅ＝ｄ一端）・Ｘ　　・・・（４）θｆ＝ｄ−７ｘ　
　　　・・・（６） ここで歯車ｆを固定すると、 θｆ−・よりｄ　　／・＝ｏ　　　（７）（１Ｍ２）（
７）をｆ３Ｘ５）へ代入して歯車ｄ・・・ｚ３ 歯車ｅ・・・ｚ２′ 歯車ｆ・・・ｚ４ この時 ２　ｒ　１）　＝　ＭＺ　１ ２ｒｃ　：　ＭＺ２ ２ｒｄ　＝　ＭＺ３ ２ｒｅ　＝　ＭＺ２１ ２ｒｆ　＝　ＭＺ４ となるから そして第５図（ｂ）の如く、Ｚ２＝ｚ２１とすればここ
で全歯車のモジュールを等しくＭとし、歯車の歯数Ｚと
として、次の様に決める。

歯車ｂ・・・Ｚｌ 歯車Ｃ・・・Ｚ２ Ω　１−　ｚ４Ａｓ ・・鵠 を得る。

但しＺ３　”＝２４　　としているので、各歯車は転位
歯車としなければ一般にはかみ合わない。

更罠キャリヤａの数また１ま遊星歯車Ｃあるいはｅの数
をＮとすると、２．．２３．２４　はＮで割切れる必要
がある。

そして減速比ｍ＝１ｉｌは２す、が１に近い時大きくな
るから、Ｎ＝３とすると Ｚ４　＝２３　＋　３　　　　　　　　　　“°“αυ
Ｚ３＝３＊に、には自然数・・・Ｃ１２Ｚ３は３の倍数
の意味を満足する時最犬の減速比が得られる。

この時（ｌＩｌｓαυより 有する減速機が超小形にて得られる。

このような高減速比減速機を使用する場合に必要となる
エンジン始動用動力を従来のセルスタータと比較すると
、例えば排気量２４ＣＣの単気筒エンジンを例にとると
、下記の表２の如くなる。

表　２ の関係が得られるから、Ｚｌ　　を仮定すれば（１■を
近似的満足するＺ１＋７３　が求まる。

但しＺ１＝３＊Ｌ、Ｌは自然数・・・Ｑ４）　　Ｚｔは
３の倍数の意味この時Ｚ２は次の関係を満足するように
選ぶＭＺ４−ＭＺ。

Ｍ　Ｚ３　　Ｍ　Ｚ　ｌ　　≦Ｍ　Ｚ、　≦□なる整数
　　・・・（＋５）ｚ１＋ｚ２＋ｚ３＋ｚ４が決まれば 各歯車に与える転位係数１１転位歯車の理論に従って決
めれば良く、装置の大きさはモジュールＭを強立面を考
慮してできるだけ小さくすることにより小形化できる。

以上の手順によってｍ中２００程度の大減速比を次に装
置全体の構成を説明する。

フレームＡ２６に（ｉ蓄力バネ駆動用モータ５が取り付
けられており、その出力軸は高減速比減速機４０の太陽
歯車４０−１の中心に固定されており、高減速比減速機
４０の固定内歯歯車４０−４はフレームＢ２７に固定さ
れている。

エンジン１のクランク軸２の軸線上には軸１２が設けら
れ、一端はフレームＡ２６の側壁に設けられた軸受９で
支持され、他端は、バネ蓄力室１０の側面に設けた軸受
１３および軸受加を介して、）：ネ蓄刃室１０を支持す
る。

スタータラチェットホイール４の爪３５はエンジン１の
クランク軸２の端部に設げられたマグネットホイール組
立３の端面に設けられた爪３−４と一方向回転可能に係
合する。

そして始動ラチェットホイール５の外周には第２図に示
す如く、多数の凸起部が設げられ、始動ラチェット６に
よって任意の位置で回転停止できるように係合している
。

始動ラチェット６はフレームＡ２６１Ｃ固定された軸７
によって回転可能に支持されかつ、スプリング６−ＩＫ
よって常時ラチェットホイール５の外縁に描接する力を
受け、外力によってラチェットレバー６な強制的に操作
させた時以外はラチェットホイール５が回転するのを防
止する。

ラチェットレバー６が外力により変位して、ラチェット
ホイール５０回り止めを解除する状態になりたことは、
接点８０ａを有するスイッチ（資）によって検出する。

バネ蓄力室１０は軸受１３によって、軸１２に対して可
動であり軸受加によってフレーム８２７に対して回転可
能である。一方蓄カバネ室１０の外周には歯車１０−２
が設けられており、高減速比減速４０の可動内歯歯車４
０−３の外周に設けられた外歯４０−１０とかみ合って
減速歯車系を構成している。

バネ蓄力室１０の内部には軸１２を取り巻く状態で蓄力
バネ１１が設げられ、蓄力バネ１１の両端は、第６図に
示すように夫々固定されている。

また蓄力バネ室１０には内歯又は外歯のラチェット歯１
０−１が設げられており、フレームＢ２７に設けられた
ラチェット爪１４−１によって一方向回転可能な回り止
め機構となっている。

軸１２のフレームＡ２６側には始動ラチェットホイール
５が固定されており、始動ラチェットホイール５には第
６図に示す如く、爪あを有するスタータラチェットホイ
ール４が一体的に設けられている。

モータ乙の回転トルクは高減速比減速機４０を介して、
バネ蓄力室１０を回転させる。

一方軸１２はラチェット６およびラチェットホイール５
により回転阻止されているので、蓄力バネ１１は軸１２
に巻き込まれる。所定の巻き込みが行なわれると、モー
タ５の回転は停止するが、巻き込み状態（蓄力状態）の
保持はラチェットホイール１０−１およびラチェット爪
１４−１で行なわれる。

この状態から始動ラチェット６に力を加えて、ラチェッ
トホイール５の回転を自由にすると、渦巻バネ１１に蓄
えられたエネルギーは瞬時に軸１２を回転させ、スター
タラチェットホイール４は、マグネットホイール３を介
してクランク軸２を回転させエンジン１を始動する。

エンジンが始動するとマグネットホイール３の爪３−４
４１スタータラチエツト４の爪あとの係合がはずれ、軸
１２の駆動系とは切り離される。

以上が機械的な基本動作である。

第８図にモータ５の電源および制御回路を示す。

３０はマグネットホイール（又は回転磁極）組立３とコ
イル四より成る永久磁石回転型発電機であり、６０は点
火制御装置、５０はスパークプラグ、７０はエンジン停
止スイッチ、８０は始動ラチェット６の動作検出のため
のスイッチ、９０は蓄電池、１００はモータ５駆動のた
めの制御装置である。２９−１は発電機Ｉの固定子コイ
ル四の一次コイル、２９−２）ｉ同じく二次コイルであ
り一次および二次コイルシま単巻き変圧器を構成し、共
通線はエンジン本体にアースされている。

発電機関および火点制御装Ｒ６０およびスパークプラグ
力とスイッチ７０より構成される部分は従来技術であり
説明を省略する。

モータ制御装置１００について説明する。

制御装置１００は充電回路１２０、スイッチ回路１３０
、制御回路１４０で構成され、スイッチ□□□の接点８
０ａを入力信号とし、モータ２５な駆動する。

充電回路１２０はエンジン１に直結して作動する発電機
関の電力により充電作用をする。整流用ダイオード１２
１、平滑コンデンサ１２２、逆流防止ダイオード１２３
、蓄電池匍で構成される。

スイッチ回路１３０は、初期状態ではトランジスタ１３
１がＯＦＦとなっているので制御回路１４０へは通電さ
れずモータ５シま停止している。

次にラチェットレバー６を押すと渦巻バネ１１が数カし
、エンジン１を始動させると同時に、ラチェットレバー
６はスイッチ８０す押し、その接点８０ａは接地される
。接点８０ａはＰＮＰ型トランジスタ１３１のベースに
接続されているのでトランジスタ１３１はＯＮ　Ｌ、制
御回路１４０へ通電される。これによりＮＰＮ型トラン
ジスタ１３３のベースには、抵抗１３４，１３５によっ
てＯＮ電圧以上罠分圧された電圧が印加され、トランジ
スタ１３３がＯＮとなり、巻き上げ開始信号（イ）を１
４０へ入力する。同時に抵抗１３２を介してトランジス
タ１３１のベース電圧を低くして、トランジスタ１３１
のＯＮ状態を保持するので、ラチェットレノで−６を、
元に戻して接点８０ａが開放状態になっても、制御回路
１４０は通電状態となる。

制御回路１４０は、蓄力バネ１１巻き上げ用のモータδ
の通電時期を制御するもので、タイマ方式とモータ電流
検知方式の２通りがあり、どちらでも良い。

モータ５への通電開始は、制御回路１４０への信号ビ）
入力の一定時間后、即ちエンジン始動所要時間Ｔ１　時
間経過後、タイマＴ２　をＯＮするか、又はラチェット
レノ−６の接点の戻り信号、すなわちスイッチ帥の、接
点８０ａがＬ→Ｈになる立上り信号を利用する。即ち、
制御回路１４０がＯＮするとタイマＴ１　　により、又
は接点８０ａのＬ→Ｈ信号により、トランジスタ１２７
をＯＮ　Ｌ、モータ５に通電する。蓄力バネ１１の巻き
上り時間Ｔ２　を制御回路１４０内部のタイマ回路で設
定し、巻き上り時間になるとトランジスタ１２７をＯＦ
Ｆすると同時に停止信号口をＨからＬにする。停止信号
口はカップリングコンデンサ１３６を介してトランジス
タ１３３のベースに伝わり、トランジスタ１３３のベー
ス電位を下げ、トランジスタ１３３はＯＦＦとなる。

トランジスタ１３３がＯＦＦになるとトランジスタ１３
１のベース電位は上り、ＯＦＦとなり、制御回路１４０
は停電状態となる。従ってトランジスタ１２７もＯＦＦ
になり、モータ５への通電は、停止される。

巻き上り検知方式の場合は、接点８０ａの立上り（ＯＮ
）信号で即ち信号（イ）入力してからＴ、時間後トラン
ジスタ１２７をＯＮ　Ｌ、モータ５へ通電してゼンマイ
１１を巻き上げ、ゼンマイ１１が巻き上る時期には、モ
ータ電流が増加することを利用してタイマとモータ電流
検出手段とにより停止信号口を出し、以下タイマ方式と
同様にしてモータ５を停止させる。

モータ５が動作中であることはモータ５と並列に表示灯
２はブザーを設けて適宜使用者に知らせることができる
。

以上述べた制御動作の主要部の動作タイミングを第９図
に示す。

図中始動時のクランク軸回転速度の立上り特性を点線で
示すセルスタータ方式と比較すると、セルスタータの場
合モータ容量低減のためクランキングに必要な最低の回
転速度に対して余裕度が少なく、バネ式の瞬発力効果が
あって小形化できる方向が判る。

エンジン運転中に一次コイルに発生する電圧は第１０図
に示す通りであり、図示の如く歪んだ波形となる。この
時バッテリー電圧Ｅを発生電圧の（＋）側の’！位より
や＼低めに設定すれば、点火に使用しない斜線部のエネ
ルギーＥ１　　をバッテリー（３）の充電に利用するこ
とができる。

尚万−の場合を考えてバネ蓄力室１０のボス部に外部に
通ずる角穴を設けておけば、手動による蓄力も可能であ
る。

次に自動巻き上げ制御装置を第１１図乃至第１４図につ
いて説明する。

自動巻き上げ制御装置２１０は、充電回路２２０、スイ
ッチ回路２３０、制御回路２４０により第１２図のよう
に構成され、始動ラチェット６の接点６ａを入力信号と
し、モータ５を駆動する。

充電回路２２０はエンジン１に直結して作動する発電Ｆ
Ｒ２９から充電する、整流用ダイオード２２１、平滑コ
ンデンサ２２２、逆流防止ダイオード２２３、蓄電池２
２４で構成される。この充電回路２２０は乾電池又１ま
外部電源、例えば自動車のバッテリでも代用できる。

スイッチ回路２３０は、初期状襲ではトランジスタ２３
１がＯＦＦとなっているので制御回路２４０へ１ま通電
されずモータ５は停止している。

次に始動ラチェット６を押すと渦巻バネ１１が数カし、
エンジン１を始動させると同時に、始動ラチェット６の
接点６ａは接地される。接点６ａはＰＮＰ型トランジス
タ２３１０ベースに接続されているので、トランジスタ
２３１はＯＮし、制御回路２４０へ通電される。これに
よりＮＰＮ型トランジスタ２３３の４−ス電圧は抵抗２
３４　、２３５によってＯＮ電圧以上に分圧された電圧
が印加され、トランジスタ２３３がＯＮとなり、抵抗２
３２を介してトランジスタ２３１のば一ス電圧を低くし
て、トランジスタ２３１のＯＮ状態を保持するので、始
動ラチェット６を元に戻して接点６ａが開放状態になっ
ても、制御回路２４０は通電状態となる。

制御回路２４０は、渦巻バネ巻き上げ用のモータδの通
電を制御するもので、第１３図のタイマ方式と、第１４
図の渦巻バネ巻き上り検知方式の２通りがある。モータ
５への通電開始は、制御回路２４０への通電と同時でも
よいが、本実施例では、最も効率のよい始動ラチェット
６の接点の戻り信号、すなわち接点６ａがＬ　−＋　Ｈ
Ｋなる立上り信号を利用した。

タイマ方式の場合は、上記信号によりトランジスタ２２
７をＯＮ　Ｌ、モータゐに通電する。渦巻バネ１１の巻
き上り時間をタイマ２４１で設定し、巻き上り時間にな
るとトランジスタ２２７　ｋ　ＯＦＦすると同時に、停
止信号をＨからＬにする。停止信号はカップリングコン
デ／す２３６を介してトランジスタ２３３のば−スに伝
わり、トランジスタ２３３のベース電位を下げ、トラン
ジスタ２３３はＯＦＦとなる。

トランジスタ２３３がＯＦＦになるとトランジスタ２３
１のベース電位は上り、ＯＦＦとなり、制御回路２４０
は停電状態となる。従ってトランジスタ２２７もＯＦＦ
になり、モータδへの通電は停止される。

巻き上り検知方式の場合は、接、ａ５ａの立上り信号で
トランジスタ２２７をＯＮ　Ｌ、モータ５へ通電して渦
巻・Ｚネ１１を巻き上げ、渦巻バネ１１が巻き上ると巻
き上り検知装置２４３により停止信号を出し、以下タイ
マ方式と同様にして、モータ５を停止させる。

このようにして、渦巻バネ１１が自動的に巻き上げられ
、常にスタータ始動の状態になり、渦巻バネ巻上げの手
間が不必要（なる。

〔発明の効果〕

本発明は、磁極回転型の発電機と火点時期制御回路を有
する汎用ガソリンエンジンにおいて、点火時期制御回路
と並列に設けた充填回路と、充填回路から供給される電
力を蓄える蓄電池と、蓄電池の電力により駆動される直
流電動機と、直流電動機の運転停止を制御する制御装置
と、前記直流電動機の動力を伝達する高減速比減速機構
と前記減速機構による回転力を受けて機械的エネルギー
を蓄える渦巻バネ式蓄力装置と、前記渦巻バネに蓄えた
エネルギーをクランク軸に伝える一方向型の効力伝達要
素とを具えたことにより、次の効果を生ずる。

（１）エンジン運転中、従来利用していなかった点火電
源用発電機の＋側電力を充電エネルギーに利用する蓄電
池を有するため、渦巻ノζネへの蓄力が複数回可能とな
る。

従つて、冬季などの始動性が低下する時でも、入力を使
用せずに、渦巻バネの復元力を利用したエンジンのクラ
ンキングを複数回行なうこと和より、始動不能の心配が
ない。

（２）減速機に不思議歯車を利用することＫより、全減
速比を２５０　””　３００程度の高減速比とすること
が容易である。

従って、蓄力に供するモータの容量をｉ程度（５ｏｗ−
＋５ｗ）、バッテリ容量を（１２００ｍＡＨ−＋１８０
ｍＡＨ）と−以下にすることが出来、極軽量化が行なえ
る。

（３）エンジン始動動作後直ちに、蓄力バネの自動巻き
込みを行う様モータ制御を行うので、仮に始動に失敗し
た場合でも待ち時間が少なくてずむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ〜Ｂ断面図、第４
図（ａ）　ｌ　（ｂ）は高減速比減速機の要部断面図を
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 １０・・・バネ蓄力室 １２・・・スタータ軸 が…フレームＡ （９）・・・発電機 第５図（ａ）　、　（ｔ）３は高減速比減速機のモデル
図、第６図は第１図のＣ−Ｃ断面図、第７図は第１図の
Ｄ〜Ｄ断面図、第８図は電源および制御回路、第９図は
動作タイミング図、第１０図は発電機の一次コイルに発
生する電圧波形、第１１図はモータ式渦巻ノｚネスター
タの構成図、第１２図は本発明による制御装置の構成図
、第１３図はタイマ方式の制御装置のモータ制御部の構
成図、第１４図は巻き上り検知装置付のモータ制御部の
構成図、第１５図は従来装置の要部断面図、第１６図は
他の従来装置の要部断面図である。 １・・・エンジン本体 ４・・・スタータラチェットホイール ５・・・始動ラチェットホイール ６・・・始動ラチェット １１・・・蓄カッζネ ５・・・ＤＯモータ ２７０・フレームＢ ４０・・・高減速比減速機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁極回転型の発電機と点火時期制御回路を有する
   汎用ガソリンエンジンにおいて、点火時期制御回路と並
   列に設けた充電回路と、充電回路から供給される電力を
   蓄える蓄電池と、蓄電池の電力により駆動される直流電
   動機と、直流電動機の運転停止を制御する制御装置と、
   前記直流電動機の動力を伝達する高減速比減速機構と、
   前記減速機構による回転力を受けて機械的エネルギーを
   蓄える渦巻バネ式蓄力装置と、前記渦巻バネに蓄えたエ
   ネルギーをクランク軸に伝える一方向型の動力伝達要素
   とより構成されたことを特徴とする汎用ガソリンエンジ
   ンの渦巻バネ式始動装置。
2. （２）始動ラチエツトと連動する接点信号入力を時間起
   点として、一定時間後、又は前記接点入力により制御装
   置に通電された後ＯＦＦ状態を確認する信号により、前
   記直流モータを起動し、モータ起動后のタイマー出力信
   号、又はモータ電流検出値により前記モータ駆動を停止
   する制御装置により渦巻バネに蓄力する直流モータの運
   転制御を行なうことを特徴とする請求項第１項記載の汎
   用ガソリンエンジンの渦巻バネ式始動装置。