JPH0745859B2 - 二サイクルエンジンの始動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、背負式動力作業機等に使用される二サイク
ルエンジンの始動装置に係り、特に、始動操作をリコイ
ルスタータあるいは直流電動機の選択使用により行うこ
とができる二サイクルエンジンの始動装置に関するもの
である。

実公昭51−36096号公報及び実願昭56−72376号は、背負
式動力散布機及び背負式動力噴霧機等の背負式動力作業
機を作業者が背負った状態において、それら背負式動力
散布機及び背負式動力噴霧機等に搭載されている二サイ
クルエンジンを始動可能にするために、リコイルスター
タのロープの先端把持部が作業者の身体近傍に位置付け
ることを開示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、それら従来技術では、作業者は、リコイルスタ
ータのロープの先端把持部を強い力で前方へ引張る必要
があり、作業者が力の弱い女性や高齢者であるときは、
操作を数回、繰り返えすことがあり、労力を要してい
る。また、始動操作を何回も繰り返えす場合には、二サ
イクルエンジンのシリンダ内に生ガスが混入し、二サイ
クルエンジンの始動を一層、困難なものにしている。

そこで、発明者らは、先に、直流電動機を利用して二サ
イクルエンジンの始動を行なう始動装置を提案した。し
かし、そのような直流電動機利用の二サイクルエンジン
の始動装置の場合、二サイクルエンジンの使用の間隔が
あいて、バッテリが放電してしまったとき、二サイクル
エンジンの始動が困難になってしまう。

この発明の目的は上述の欠点を解決することができる二
サイクルエンジンの始動装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による二サイクルエンジンの始動装置は、二サ
イクルエンジンのクランク軸（20）に一体的に結合して
いるスタータプーリ（32）と、直流電動機（38）と、こ
の直流電動機（38）の出力軸に対して直列に接続されて
いる減速歯車装置（42,44）と、この減速歯車装置（42,
44）の出力部とスタータプーリ（32）との接続を制御す
る第１のクラッチ（68,70）と、スタータロープ（80）
を巻回されこのスタータロープ（80）の引張により回転
するリール（78）と、このリール（78）とスタータプー
リ（32）との接続を制御し前記リール（78）が回転する
と接状態になる第二のクラッチ（87,98）とを有してな
り、前記クランク軸（20）と、減速歯車装置（42,44）
と、直流電動機（38）と、リコイルスタータのスタータ
プーリ（32）及びリール（78）との回転中心を同一軸線
上に配設したことを特徴とする。

〔作用〕

直流電動機を利用して二サイクルエンジンを始動すると
きには、直流電動機を駆動する。直流電動機の回転は減
速歯車装置により減速された後、第一のクラッチへ伝達
される。第一のクラッチは最初は減速歯車装置の出力部
とスタータプーリとを接続状態にしているので、クラン
ク軸は、第一のクラッチを介して伝達された直流電動機
からの駆動力により強制的に回転させられる。二サイク
ルエンジンが始動すると、第一のクラッチは断状態にな
り、スタータプーリと減速歯車装置の出力部との接続が
切られる。なお、直流電動機の回転中、リールが非回転
状態にあるので、第二のクラッチは断状態にあり、第二
のクラッチを介してスタータプーリの回転がリールへ伝
達されることはない。

リコイルスタータにより二サイクルエンジンを始動させ
るとき、作業者はスタータロープを引張る。これによ
り、リールが回転し、第二のクラッチは、リールとスタ
ータプーリとを接続、リールの回転をスタータプーリへ
伝達する。こうして、クランク軸が回転させられて、二
サイクルエンジンは始動する。スタータロープの引張操
作が終わると、第二のクラッチは断状態になり、二サイ
クルエンジンの動力がスタータプーリからリールへ伝達
するのは阻止される。

〔実施例〕

以下、この発明を図面の実施例について説明する。

第13図はこの発明に係る始動装置をもつ背負式動力作業
機、例えば背負式動力散布機及び背負式動力噴霧機等に
搭載されている二サイクルエンジンの全体概略図であ
り、二サイクルエンジン10は、混合気が導入されて燃焼
する燃焼室12をもつ。点火プラグ14は二サイクルエンジ
ン10の頂部に装着され、点火プラグ14の放電間隙16は燃
焼室12の上部に配置されている。ピストン18は、燃焼室
12の下部を区画し、摺動可能である。クランク軸20は、
クランクケース22の中心を貫通しており、ボールベアリ
ング24a,24bを介して回動可能にクランクケース22に軸
支され、コンロッド26を介してピストン18に連結され、
バランスウェイト28をもっている。バランスウェイト28
により、二サイクルエンジン10単体の振動モードが所望
の値に設定される。オイルシール30a,30bは、クランク
軸20の軸方向に関してボールベアリング24a,24bの外側
に隣接してクランクケース22に嵌着され、クランクケー
ス22内から外部への潤滑油及び混合ガスの漏れを防止し
ている。クランク軸20は一方の端部（第13図において右
端部）において作業機部材（図示せず）を連結される。
クランク軸20の他方の端部（第13図において左端部）に
はスタータプーリ32が接続され、始動装置34はクランク
軸20の軸方向に関してスタータプーリ32よりさらに外側
に配設される。

第１図は始動装置34の構造図であり、第２図は始動装置
34の内の電動機駆動に係わる部分の構造図である。第１
図及び第２図において、ハウジング36は、開口端側にお
いてクランクケース22に接合され、閉口端側の筒部の内
部に直流電動機38を嵌合、固定されている。直流電動機
38はそのケーシングと一体的なフランジ40をもち、直流
電動機38の出力軸はフランジ40を貫通している。減速歯
車装置としての第一の遊星歯車装置42及び第二の遊星歯
車装置44は、互いに直列に接続され、直流電動機38の出
力軸と同一軸線上に配置される。第一の遊星歯車装置42
は、直流電動機38の出力軸に一体回転可能に装着されて
いるサンギヤ46と、このサンギヤ46の隣に配置されかつ
サンギヤ46に対して相対回転可能であるプレート48と、
このプレート48に周方向へ等角度間隔に固定されている
三つのピン50と、各ピン50に回転可能に支持されサンギ
ヤ46にかみ合うプラネタリギヤ52と、内周においてプラ
ネタリギヤ52とかみ合う内歯歯車54とから構成される。
第二の遊星歯車装置44は、プレート48の中心部に一体回
転可能に装着されているサンギヤ56と、このサンギヤ56
の隣に配置されかつサンギヤ56に対して相対回転可能で
あるプレート58と、このプレート58に周方向へ等角度間
隔に固定されている三つのピン60と、各ピン60に回転可
能に支持されサンギヤ56にかみ合うプラネタリギヤ62
と、内周においてプラネタリギヤ62とかみ合う内歯歯車
54とから構成される。内歯歯車54は両端面においてそれ
ぞれフランジ40及びカバー64に接合されている。出力軸
66は、一端においてプレート58の中心部に一体的に結合
し、カバー64を貫通し、他端において係止部材68を一体
的に装着されている。

第３図は第一のクラッチの構造図、第４図は第一のクラ
ッチの要素として係わる部分のスタータプーリ32内の斜
視図である。爪部材70は、基端部のピン部においてスタ
ータプーリ32の内面側の端面に回動可能に軸支され、止
め輪72は、爪部材70のピン部に嵌着され、そのピン部の
脱落を阻止している。ねじりコイルばね74は、爪部材70
のピン部に嵌装され、両端においてそれぞれスタータプ
ーリ32及び爪部材70に係止されて、爪部材70がそのピン
部の周りに係止部材68の方へ揺動するように爪部材70を
付勢している。スタータプーリ32の回転速度が低いとき
は、爪部材70にかかる遠心力は小さいので、ねじりコイ
ルばね74の付勢力により爪部材70の先端部は係止部材68
に係止され、係止部材68と爪部材70との間で動力の伝達
が行われる。スタータプーリ32の回転速度が高くなる
と、爪部材70にかかる遠心力が増大し、爪部材70はねじ
りコイルばね74に抗して揺動し、爪部材70の先端部は係
止部材68から離れ、係止部材68と爪部材70との間での動
力の伝達は切られる。

第１図に戻って、内部ケース76は直流電動機38のケーシ
ングの外面に装着、固定される。リール78は内部ケース
76に回転可能に軸支され、スタータロープ80は、一端に
おいてリール78に結合し、リール78に巻回されている。
スタータノブ82は、ハウジング36の外部に配設され、前
記ハウジング36に穿けられた貫通孔を通って外部に出て
いるスタータロープ80の他端に結合している。渦巻きば
ね84はリール78に対してスタータプーリ32とは反対側に
配設されている。第５図は渦巻きばね84が配設されてい
るリール78の側を示している。渦巻きばね84は、半径方
向の内側の端においてリール78に係止され、半径方向の
外側の端においてハウジング36に係止され、スタータノ
ブ82によるスタータロープ80の引張に対向する付勢力を
リール78へ及ぼす。

上記構成からなるこの発明の始動装置において、前記ク
ランク軸20と、減速歯車装置42,44と、直流電動機38
と、リコイルスタータのスタータプーリ32及びリール78
との回転中心は同一軸線上に配設されるのである。

第６図及び第７図は始動装置34の内の第二のクラッチに
係わる部分を第二のクラッチの断状態及び接状態で示す
構造図である。第１図、第６図及び第７図において、弓
形状の爪部材86は、外周側において爪部88を形成され、
基端部側の支点90において回動可能にリール78の端面部
に軸支され、自由端側において突起92を有している。挿
通空間94は、リール78の端面部に形成され、突起92を挿
通されている。ねじりばね96は爪部材86がリール78の中
心の方へ揺動するように爪部材86を付勢し、切欠き98
は、スタータプーリ32の円筒部に形成され、爪部88に係
止可能である。制動ばね100は、内部ケース76に嵌装さ
れ内部ケース76を挟圧するリング部102と、突起92を挟
持するとともに突起92をリール78の中心の方へ付勢する
挟持部104とを有している。スタータノブ82を介してス
タータロープ80を引張っていないときは、リール78は静
止しているので、爪部材86をスタータプーリ32の方へ揺
動させる力はなく、爪部88はスタータプーリ32から離れ
ている。したがって、スタータプーリ32とリール78との
間で動力伝達は行なわれない。スタータノブ82を介して
スタータロープ80を引張っているときは、リール78は第
７図の矢印方向へ回転させ、爪部材86はリール78と同方
向へ回転しようとする。しかし、内部ケース76に所定の
摩擦力で係合している制動ばね100は突起92を介して爪
部材86の先端部の回転を阻止し、この結果、爪部材86は
スタータプーリ32の方へ揺動し、爪部88がスタータプー
リ32の切欠き98に係止される。この結果、スタータプー
リ32、リール78及び爪部材86はスタータロープ80の引張
りに伴って一体的に回転する。挿通空間94の縁は、爪部
88のストッパとして作用し、爪部材86がスタータプーリ
32の方へ過大に揺動するのを防止する。

実施例の作用について説明する。

直流電動機38を利用して二サイクルエンジン10を始動す
るときは、直流電動機38を駆動する。直流電動機38の回
転は第一の遊星歯車装置42及び第二の遊星歯車装置44に
より減速された後、出力軸66へ伝達される。スタータプ
ーリ32が所定回転速度以下である時は、爪部材70にかか
る遠心力が小さいので、爪部材70の先端部は係止部材68
に係止されている。したがって、出力軸66の回転が係止
部材68及び爪部材70を介してスタータプーリ32へ伝達さ
れ、クランク軸20は、出力軸66を介して伝達された直流
電動機38からの駆動力により強制的に回転する。二サイ
クルエンジン10が始動して、クランク軸20の回転速度が
所定値以上になると、爪部材70にかかる遠心力が増大
し、爪部材70の先端部は係止部材68から離れ、係止部材
68と爪部材70との間の動力の伝達は切られる。したがっ
て、二サイクルエンジン10の始動後も直流電動機38をな
お運転状態にして、直流電動機38に悪影響が生じるのを
防止することができる。なお、直流電動機38の回転中、
リール78が非回転状態にあり、リール78とスタータプー
リ32とは非接続状態にあるので、スタータプーリ32の回
転がリール78へ伝達されてスタータロープ80等が損傷す
るのを防止することができる。

リコイルスタータにより二サイクルエンジン10を始動さ
せるとき、作業者はスタータノブ82を把持してスタータ
ロープ80を引張る。これにより、リール78が回転し、爪
部材86の爪部88がスタータプーリ32の切欠き98に係止し
て、リール78とスタータプーリ32とは爪部88と切欠き98
との係止を介して接続状態になる。こうして、リール78
の回転がスタータプーリ32へ伝達され、クランク軸20が
回転させられて、二サイクルエンジン10は始動する。ス
タータロープ80の引張操作が終わると、爪部88は切欠き
98から離れて、二サイクルエンジン10の動力がスタータ
プーリ32からリール78へ伝達するのは阻止される。

第８図は始動装置34の別の実施例の構造図である。この
実施例では、スタータプーリ32と出力軸66との接続を制
御する第一のクラッチの構造のみが相違している。第９
図及び第10図は第８図の始動装置34において使用されて
いる第一のクラッチをそれぞれ断状態及び接状態で示す
構造図である。バックプレート106は出力軸66に一体的
に結合し、各アーム108は、外側の面においてシュー110
を有し、段付きボルト112を介してバックプレート106に
回動可能に結合している。引張コイルばね114は、両端
においてアーム108,108の中間部に掛けられ、アーム10
8,108をバックプレート106の中心の方へ付勢している。

直流電動機38の回転に伴って、バックプレート106が回
転すると、アーム108に大きな遠心力がかかり、アーム1
08は引張コイルばね114に抗してスタータプーリ32の方
へ揺動し、シュー110はスタータプーリ32の内面に係合
して、スタータプーリ32とアーム108とは接続状態にな
る。二サイクルエンジン10が始動して、直流電動機38の
回転を停止させると、バックプレート106の回転速度が
低下し、このため、アーム108にかかる遠心力が減少
し、アーム108は引張コイルばね114によりバックプレー
ト106の中心の方へ引き寄せられ、シュー110はスタータ
プーリ32の内面から離れ、スタータプーリ32とアーム10
8との接続は切られる。この場合、スタータプーリ32に
は、前述の実施例の場合のような爪部材70が装着されて
おらず、スタータプーリ32を含むエンジンクランク軸20
の回転時に安定した動的釣合を得ることができる。

第11図は始動装置34をその直流電動機38の電源装置と共
に示している。直流電動機38、バッテリ116及び始動ス
イッチ118は一つの閉ループを形成するようにリード線1
20,122,124を介して互いに接続される。バッテリ116は
始動装置34と共に例えば背負動力作業機に搭載されても
よいし、背負動力作業機とは別個に設けられていてもよ
い。バッテリ116が背負動力作業機とは別個に設けられ
たときは、背負動力作業機を、簡略化することができる
とともに、軽量にすることができる。直流電動機38によ
る二サイクルエンジン10の始動を行うときは始動スイッ
チ118をONにする。

第12図は始動装置34を例えば自動車搭載の電源装置と共
に示している。直流電動機38、始動スイッチ118及びプ
ラグ126は一つの閉ループを形成するようにリード線12
0,122,124を介して互いに接続される。作業車両128の一
般のインストルメントパネル130にはシガレットライタ
ソケット132が装備されており、直流電動機38による二
サイクルエンジン10の始動時では、プラグ126をシガレ
ットライタソケット132へ挿入することにより、直流電
動機38の電源として作業車両128のバッテリを利用す
る。直流電動機38による二サイクルエンジン10の始動を
行うときは始動スイッチ118をONにする。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、作業者は所定のスイッ
チを操作して直流電動機を駆動状態にしさえすれば、二
サイクルエンジンの始動が行なわれるので、背負式動力
作業機においては、作業者はその背負式動力作業機を背
負ったままの状態で簡単に二サイクルエンジンを始動さ
せることができ、始動操作に要する労力を低減すること
ができる。

この発明では、始動時では、直流電動機の回転が減速歯
車装置を介してクランク軸へ伝達されるので、直流電動
機の出力トルクが低くても、クランク軸を円滑に回転さ
せることができ、直流電動機として小型のものを使用す
ることができる。

この発明では、クランク軸と、減速歯車装置と、直流電
動機と、リコイルスタータのスタータプーリ及びリール
との回転中心を同一軸線上に配設したことにより、装置
全体の回転バランスを良好に保ことが可能であり、かつ
またその際、前記リコイルスタータのリールを直流電動
機の周囲に回動可能とすることにより、装置全体のコン
パクト化に寄与するものである。

この発明では、直流電動機によるエンジンの始動の他
に、車両のインストルメントパネルのシガレツトライタ
ソケツトを電源とし、更にリコイルスタータを用いて、
入力によるスタータロープの引張操作により二サイクル
エンジンを始動することができるので、バッテリが放電
してしまっていたり、所定の電源が存在しないときも、
二サイクルエンジンを始動することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面はこの発明の実施例に関し、第１図は始動装置
の構造図、第２図は始動装置の内の電動機駆動に係わる
部分の構造図、第３図は第一のクラッチの構造図、第４
図は第一のクラッチの要素として係わる部分のスタータ
プーリ内の斜視図、第５図は渦巻きばねが配設されてい
るリールの側を示す図、第６図及び第７図は始動装置の
内の第二のクラッチに係わる部分を第二のクラッチの断
状態及び接状態で示す構造図、第８図は始動装置の別の
実施例の構造図、第９図及び第10図は第８図の始動装置
において使用されている第一のクラッチをそれぞれ断状
態及び接状態で示す構造図、第11図は始動装置をその直
流電動機の電源装置と共に示す図、第12図は始動装置を
例えば自動車搭載の電源装置と共に示す図、第13図はこ
の発明に係る始動装置をもつ背負式動力作業機に搭載さ
れている二サイクルエンジンの全体概略図である。 10……二サイクルエンジン、20……クランク軸、32……
スタータプーリ、34……始動装置、38……直流電動機、
42……第一の遊星歯車装置（減速歯車装置）、44……第
二の遊星歯車装置（減速歯車装置）、66……出力軸、68
……係止部材（第一のクラッチ）、70……爪部材（第一
のクラッチ）、78……リール、80……スタータロープ、
86……爪部材（第二のクラッチ）、98……切欠き（第二
のクラッチ）、108……アーム（第一のクラッチ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−114273（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−194571（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−100674（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−72980（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二サイクルエンジンのクランク軸（20）に
   一体的に結合しているスタータプーリ（32）と、直流電
   動機（38）と、この直流電動機（38）の出力軸に対して
   直列に接続されている減速歯車装置（42,44）と、この
   減速歯車装置（42,44）の出力部と前記スタータプーリ
   （32）との接続を制御する第１のクラッチ（68,70）
   と、スタータロープ（80）を巻回されこのスタータロー
   プ（80）の引張により回転するリール（78）と、このリ
   ール（78）と前記スタータプーリ（32）との接続を制御
   し前記リール（78）が回転すると接状態になる第二のク
   ラッチ（86,98）とを有してなり、前記クランク軸（2
   0）と、減速歯車装置（42,44）と、直流電動機（38）
   と、リコイルスタータのスタータプーリ（32）及びリー
   ル（78）との回転中心を同一軸線上に配設したことを特
   徴とする二サイクルエンジンの始動装置。
2. 【請求項２】前記リコイルスタータのリール（78）は前
   記直流電動機（38）の周囲に回動可能とされてなる特許
   請求の範囲第１項記載の二サイクルエンジンの始動装
   置。
3. 【請求項３】直流電動機（38）の始動に際し、作業車両
   のインストルメントパネル（130）のシガレツトライタ
   ソケツト（132）を電源とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の二サイクルエンジンの始動装置。