JPH08247004A - リコイルスタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造を複雑にせずに、ロープの牽引操作時の
ギクシャク感を緩和し、円滑にエンジンを始動できるリ
コイルスタータを提供する。 【構成】 ロープ１５を牽引してリール１１を回転させ
ることにより、リール１１に突設されたカム１６とエン
ジン２１側プーリ１のラチェット６とを介してプーリ１
へ回転を伝達するリコイルスタータＡにおいて、プーリ
本体２を、エラストマー樹脂で成形し、プーリ本体２
の、クランクシャフト２２の取付穴４の周囲に金属製芯
体５をインサートしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として刈払機や発
電機などの駆動源として使用される汎用エンジンに装備
されるリコイルスタータの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のリコイルスタータは、ロープを
牽引してリールを回転させることにより、リールに突設
されたカムとエンジン側プーリのラチェットとを介して
該プーリへ回転を伝達する構造からなる。従来の一般的
なプーリ３０では、図４・図５に示すように、板金やア
ルミダイカストにより形成された金属製のプーリ本体３
１の周縁部を構成するフレーム（枠）３１ａ内の一側方
において、合成樹脂製のラチェット３２を、これと一体
の基端支軸部３２ｂをプーリ本体３１の底部３１ｂの支
持穴３４内に嵌着して回転自在に枢支し、リターンスプ
リング３５によりラチェット３２の先端側を底部３１ｂ
の中央取付穴３６の方向に付勢した構造からなる。また
ラチェット３２の回転範囲を制限するため、プーリ本体
３１の底部３１ｂにガイド溝３７を設けるとともに、こ
のガイド溝３７内に挿入される突起３２ａをラチェット
３２の先端部下面に突設している。さらに、プーリ本体
３１の底部３１ｂの中央取付穴３６には、クランクシャ
フト（図示せず）の端部に螺合するナット３８を溶着す
るか、穴部にねじ切りするかしている。なお、本明細書
でプーリ本体とは、上記の従来例を例にとって説明する
と、フレーム３１ａおよび底部３１ｂを含む本体部分を
指し、ラチェット３２、リターンスプリング３５および
ナット３８はプーリ本体３１には含まない。

【０００３】こうした従来の一般的な構造を備えたリコ
イルスタータでは、エンジン始動時にロープを牽引する
ときの操作荷重が、図６の二点鎖線の線図Ｓ’に示され
るように、ピストンが上死点に達する直前に、各サイク
ル（エンジン１回転）毎の最大値を示し、上死点を越え
ると圧縮行程が終了するので圧縮反力が減少する。こう
した荷重変動が、エンジンの始動操作（ロープ牽引）中
に繰り返し発生（ロープ長さにより繰り返し回数が変わ
る：通常３〜４回繰り返せる長さにセット）するため、
ロープ牽引操作時のフィーリングがギクシャクしたもの
となり、実際の牽引荷重よりも重い感触を操作する者に
与えてしまう。

【０００４】そこで、エンジン始動時のロープの牽引操
作を円滑に行う目的で、実公平６−１６９６４号公報に
記載のリコイルスタータが提案されている。このスター
タでは、リールに設けられるカムを、リールの軸受部を
延長したボス部の外周に回転可能に取り付け、リールと
カムとの間をダンパースプリングで連結した構造からな
る。この構造によって、エンジン始動時のロープに加わ
る急激な負荷の変動をダンパースプリングの変形で吸収
し、ギクシャクした感じを軽減しようとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報に記載のリコイルスタータにおいても、下記のよ
うな不都合がある。

【０００６】 エンジン始動の際のロープ牽引時に、
ピストンが上死点付近に達する直前での操作力が急激に
重くなる動作の緩和（一種の衝撃力の緩和）には有効で
あるが、上死点を過ぎた後、圧縮反力により、ロープ牽
引速度よりエンジン側の回転速度の方が速くなるときに
は、プーリとリールが離間し、ダンパー効果がなくな
る。また、次の圧縮行程において、プーリの回転速度が
減少し、プーリとリールが再度噛み合うときに衝撃力が
発生するという問題がある。さらに上記したダンパース
プリングでは、限られたスペース内でしかも構造を複雑
にせずに改善することは、困難である。

【０００７】 リールにカムをダンパースプリングを
介して組み込んでいるため、構造が複雑になり、部品点
数が増え、製造コストがアップする。

【０００８】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、構造を複雑にせずに、ロープの牽引操作時のギクシ
ャク感を緩和し、円滑にエンジンを始動できるリコイル
スタータを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明のリコイルスタータは、a)ロープを牽引し
てリールを回転させることにより、該リールに突設され
たカムとエンジン側プーリのラチェットとを介して該プ
ーリへ回転を伝達するリコイルスタータにおいて、b)前
記プーリのプーリ本体を、エラストマー樹脂で成形して
いる。左記のプーリ本体とは、上記したようにラチェッ
トや請求項２のインサートされる金属製芯体などを除く
プーリの本体部分を指し、底部や枠状のフレームはプー
リ本体に含まれる。

【００１０】請求項２に記載のように、c)前記プーリ本
体の、クランクシャフトなどへの取付部の周辺に、鋼
板、アルミニウム合金などから形成した金属製芯体をイ
ンサートすることが望ましい。

【００１１】請求項３に記載のように、d)前記プーリ本
体を、ポリエステル系熱可塑性エラストマーにより成形
するのがよい。

【００１２】

【作用】一般に、エンジンの始動の際にロープを牽引す
ると、リールが特定方向に回転し、リール側のカムとプ
ーリ側のラチェットとの係合作用により、プーリが回転
してクランクシャフトが回転する。クランクシャフトの
回転でピストンが摺動を始め、図６の二点鎖線の線図
Ｓ’に示されるように、ピストンが上死点に達する直前
に、各サイクル（エンジン１回転）毎の最大値を示し、
ロープ牽引力が急激に増大し、上死点を越えて圧縮行程
が終了すると、圧縮反力が作用し、回転するリールの回
転速度よりもエンジンの回転速度と同調するプーリの回
転速度の方が速くなって、ロープ牽引力が急激に低下す
る。さらに次の圧縮行程になると、ピストンに圧縮圧力
が作用することによってエンジンの回転速度が低下し、
リールとプーリ間の回転速度差がなくなって、ロープの
牽引力が再び増大する。リールとプーリ間に生じる回転
速度差によって発生する衝撃荷重（リールとラチェット
が離れるために生じる衝撃力）と、エンジンの各サイク
ル毎に発生する荷重変動との両方が、エンジン始動操作
（ロープ牽引）中に繰り返し生じるため、ロープ牽引操
作時のフィーリングがギクシャクしたものとなって、実
際の牽引荷重よりも重い感じを操作する者に与えること
は、上記したとおりである。

【００１３】上記の構成を有する本発明のリコイルスタ
ータによれば、上死点に達する直前の急激に増加する荷
重に対しては、図３に示すように反回転方向に変形し、
ピーク荷重の時間的変位により衝撃を緩和する作用が生
じる。また、逆に、ピーク荷重により変形したプーリが
復元（変形を元に戻す）方向に作用し、リールとラチェ
ットが離れようとする動作を抑制し、リールとラチェッ
トが離間するのに起因して生じる衝撃力を緩和する。

【００１４】このような衝撃力の緩和は、上記したダン
パースプリング等のバネでは、初期設定力やバネ定数の
適正化などの現実化にあたり、限られたスペース内にお
いてしかも構造を複雑にせず問題点を解決することは、
上記のとおり困難である。

【００１５】しかし、本発明においてはプーリ本体を構
成するエラストマー樹脂のもつ、 ・任意の弾性係数のプーリが製作可能。

【００１６】・成形性に優れ、インジェクション成型
（射出成型）による大量生産が可能。 ・プーリ全体が弾性体であるため、弾性容量が大きい。

【００１７】・ダンパースプリングなどのバネを用いる
場合には、復元力をもたすために初期設定力を生じさせ
るための構造にしたり別の部品を用いたりする必要があ
るが。エラストマー樹脂成形品はそれ自身が変形に対す
る復元力をもつため特別な部品やそのためのスペースが
不要。

【００１８】などの特長を活かし、底部やフレームを含
むプーリ本体の寸法最適化により、単純な構造で有効な
衝撃緩和作用を発揮する。

【００１９】請求項２記載のリコイルスタータによれ
ば、プーリ本体内にインサート（埋設）されている金属
製芯体が剛体であるため、クランクシャフトなどの端部
にプーリをしっかりと取り付けることができ、この結
果、取付部が緩んでプーリが脱落するのが防止される。
また芯部の変形がなくなり、耐久性が向上する。

【００２０】請求項３記載のリコイルスタータによれ
ば、ポリエステル系熱可塑性エラストマーの軟化点が１
６０℃前後と高くて耐熱性に優れていることから、高温
になる部分、例えばクランクシャッフトの端面や、カバ
ーされた冷却されにくい部分での使用に有効で、広範囲
で使用される。

【００２１】

【実施例】以下、この発明のリコイルスタータの実施例
を図面に基づいて説明する。

【００２２】図１は本実施例にかかるリコイルスタータ
のプーリを示す正面図、図２は図１のプーリをクランク
シャフトに取り付けた状態の汎用エンジンを示す側方視
断面図、図３は本実施例にかかるリコイルスタータの背
面図で、二点鎖線はプーリを示す。

【００２３】図２に示すように、プーリ１は汎用エンジ
ン２１のクランクシャフト２２の一端部にナット２３に
より、クランクシャフト２２と一体回転可能に固定され
ている。なお、プーリ１の取付部の両側面には、ワッシ
ャー２４がそれぞれ装着されている。プーリ１の主要部
は、図１のように、底部（底面部）２ｂとこの周縁部に
底部２ｂの厚みよりも厚い枠状のフレーム２ａとからな
るエラストマー樹脂製のプーリ本体２で構成されてい
る。とくにフレーム２ａの厚みは、後述のラチェット６
に作用する衝撃力に十分に耐え得る強度と周方向（回転
方向）に対する適切な弾性とを有するように設定されて
いる。プーリ本体２の底部２ｂの中央位置にクランクシ
ャフト取付用の取付穴４が貫通して穿設され、この取付
穴４を構成する円筒体で周囲に円板体が一体に形設され
た金属製の芯体５が、底部２ｂの取付穴４の周囲にイン
サートされている。芯体５は、本例ではアルミニウム合
金によりダイキャスト成形したものである。

【００２４】つまり、芯体５はプーリ本体２の形態に対
応した金型（図示せず）内にインサートされた状態で、
本例ではポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰ
Ｅ）により一体に射出成形され、プーリ本体２と一体的
に形成されている。ＴＰＥはソフトセグメント（弾性体
成分）としての例えば芳香族エステルの配合比率を適宜
変更することにより、プーリ本体２の弾性度（可撓性お
よび弾性変形性）や強度を調整できる。また軟化点が１
６０℃前後と高くて耐熱性に優れている。このため、１
４０℃近くまで温度上昇することがあるクランクシャフ
ト２２に取り付けて、プーリ１を長期間安定して使用す
ることができる。しかし、プーリ本体２の材質について
はとくに限定するものではなく、例えばオレフィン系や
ウレタン系の熱可撓性エラストマーを使用することがで
きる。

【００２５】プーリ本体２の一側方においてフレーム２
ａの隅部付近に、ラチェット６の基端部（先端部６ａと
反対側の端部）６ｄが支軸６ｂを介して揺動自在に軸支
されている。支軸６ｂはラチェット６の基端部に一体に
形成され、プーリ本体２の底部２ｂに穿設した開口８を
貫通して一部が外方へ突出し、その突出部に抜け止め用
ワッシャー６ｃが止着されている。開口８の位置は、ラ
チェット６に後述のカム１６の回転力が作用したとき
に、図３のようにフレーム２ａの隅部でラチェット６の
基端部６ｄ側面を支持し、フレーム２ａの弾性変形を効
果的に生じさせられるように設定される。また、支軸６
ｂの周りにコイルスプリング７が装着され、ラチェット
６の先端部６ａ側がプーリ本体２の取付穴４の方向に回
転するように付勢されている。なお、図１のように、プ
ーリ本体２の底部２ｂの取付穴４の周囲には、ラチェッ
ト６の先端部６ａに係合してラチェット６の内方への回
転範囲を規制する係止部９が突設されている。

【００２６】図２に示すように、リコイルスタータＡの
ケース１０は背面を開放した円筒状体からなり、このケ
ース１０内にリール１１がボルト１２およびワッシャー
１３を介して回転自在に支承されている。リール１１
は、ケース１０の内面に収納されたゼンマイ１４の一端
に連結され、特定方向（後述のロープ１５を巻き取る方
向）に回転するように付勢されている。なお、ゼンマイ
１４の他端はケース１０に連結されている。リール１１
のロープ巻き取り溝１１ａ内に巻き付けられたロープ１
５の一端は、図３に示すように、ケース１０のロープ取
り出し口１０ａから外方へ導き出され、Ｔ形の牽引ハン
ドル１８に接続されている。ロープ１５の他端は、図２
のようにリール１１に接続されている。

【００２７】リール１１の中央部には、図３に示すよう
に、一対のカム１６が相対向する位置に一体に突設され
ている。これらのカム１６の一方は、エンジン停止状態
で、プーリ１のラチェット６の先端に係合する。カム１
６のラチェット６に対する係合方向は、ラチェット６の
長手方向で、カム１６から作用する回転力をプーリ１の
フレーム２ａが最初に支持し、プーリ本体２が弾性的に
変形して全体で支持する。なお図３中の符号１７はリコ
イルスタータＡの取付用穴で、ケース１０の四隅に設け
られている。

【００２８】次に、上記のように構成された本実施例の
リコイルスタータＡの動作について説明する。

【００２９】1) 図３の状態において、リコイルスター
タＡのハンドル１８を握ってロープ１５を引っ張ると、
リール１１が時計方向に回転する。

【００３０】2) リール１１の回転につれて一方のカム
１６と係合するラチェット６を介してプーリ１が回転
し、同時にクランクシャッフト２２（図２）が回転す
る。これにより、エンジン２１のピストンが摺動する。

【００３１】3) ピストンが圧縮行程において上死点付
近まで達する前で、ロープ１５を引っ張るのに必要な牽
引荷重が、図６の線図Ｓの最大値に至るまでの急上昇し
た線図部分のように次第に増えて重くなる。このとき、
プーリ本体２のラチェット６を支持しているフレーム２
ａに荷重が加わり、図３の二点鎖線の状態から破線で示
すようにプーリ本体２が全体的に時計方向へ弾性変形す
る。

【００３２】4) ピストンが上死点を越えると、ロープ
１５を引っ張るのに必要な牽引荷重が減少するが、時計
方向へ弾性変形したプーリ本体２が元の状態に復元し、
このときの復元力がロープ１５に作用するため、図６の
線図Ｓと線図Ｓ’の比較により明らかなように、本例で
はエンジン回転の各サイクルにおけるロープ牽引力の最
低荷重が従来のリコイルスタータに比べて上昇する。ま
た、プーリ本体２自身が有する大きい弾性を利用してい
るため、リール１１とプーリ１の回転速度差によるリー
ル１１とラチェット６との離間が防止され、再噛み合い
時の衝撃がなくなり、再圧縮行程での牽引荷重のピーク
荷重が低下する。かくして、図６の線図Ｓのように各サ
イクルのピーク荷重の低下と最低荷重の上昇とにより、
ロープ牽引荷重の変動が小さくなるため、ギクシャク感
のないスムーズなロープ操作が可能になる。

【００３３】5) 従来であれば、ピストンが再び上死点
付近に達する直前からロープ１５の牽引荷重が顕著に増
大するが、プーリ本体２のラチェット６の支持部近傍
が、再び図３の破線で示すように時計方向へ弾性変形す
ることにより、ロープ１５の牽引荷重の増大が緩和され
る。さらに上記したように、リール１１とラチェット６
の離間が起きなくなるため、再噛み合い時の衝突による
衝撃力がなくなって、図６の線図Ｓのように２回目のロ
ープ１５の牽引力のピークが減少し、３回目以降も漸次
減少して、牽引力の変化が少なくなるため、ギクシャク
感のないスムーズなロープ操作が可能になる。

【００３４】6) エンジン２１の始動後、ハンドル１８
から手を放すと、ロープ１５がゼンマイ１４の復元力に
よりリール１１に巻き取られるとともに、プーリ１が高
速回転するためラチェット６が遠心力でコイルスプリン
グ７の付勢力に抗して外方へ開き、カム１６との係合関
係が解除される。

【００３５】上記に本発明のリコイルスタータの一実施
例を示したが、本発明のリコイルスタータは次のように
実施することができる。例えば、プーリ本体２の底部
２ｂの取付穴４の周囲の金属製芯体５を取り除いた場合
にも、クランクシャッフト２２に対しプーリ本体２の取
付穴４の部分をワッシャー２４（図２参照）で両側から
挟むようにして取り付けて実施することができる。金
属製芯体５に代えて、硬質合成樹脂製の芯体を用いても
よい。プーリ本体２は、クランクシャフト２２に限ら
ず、例えばフライホールの端面に取り付けることができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
この発明のリコイルスタータには、次のような効果があ
る。

【００３７】(1) プーリを弾性が大きくしかも形状と物
性面から最適の弾性力に調整可能なエラストマー樹脂で
形成することにより、牽引荷重の変動を大幅に減少で
き、また、プーリからリールの噛み合い時の衝撃がなく
なることにより、ロープの牽引操作が円滑になるととも
に、耐久性に優れ、寿命が長く、長期間安定して使用で
きる。さらに、従来のプーリに比べても部品点数が増え
ず、構造も複雑にならない。

【００３８】(2) 請求項２記載のリコイルスタータで
は、プーリ本体内に金属製芯体がインサートされている
ため、プーリの取付が確実であるとともに、ねじれの中
心部の強度が確保され、大きい負荷条件にも耐え得る。

【００３９】(3) 請求項３記載のリコイルスタータで
は、プーリ本体を構成するポリエステル系熱可塑性エラ
ストマーの軟化点が非常に高く、高温強度、高温弾性に
優れていることから、高温になる部分、例えばクランク
シャッフトの端面や、カバーされて冷却の悪い部分など
での使用が可能で適用範囲が広く、高温箇所で使用され
るプーリに好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるリコイルスタータのプ
ーリを示す正面図である。

【図２】図１のプーリをクランクシャフトに取り付けた
状態の汎用エンジンを示す側方視断面図である。

【図３】図１のリコイルスタータの背面図で、二点鎖線
はプーリを示す。

【図４】従来の一般的な板金製プーリを示す正面図であ
る。

【図５】図４のV−V線断面図である。

【図６】エンジン始動の際におけるロープ牽引操作時の
荷重と時間との関係を示す線図で、実線で表した線図Ｓ
は本発明にかかるリコイルスタータＡを使用した場合、
二点鎖線で表した線図Ｓ’は従来のリコイルスタータを
使用した場合である。

【符号の説明】

１ プーリ ２ プーリ本体 ２ａフレーム ２ｂ底部（底面部） ４ 取付穴 ５ 金属製芯体 ６ ラチェット ７ コイルスプリング １０ ケース １１ リール １５ ロープ １６ カム Ａ リコイルスタータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロープを牽引してリールを回転させるこ
   とにより、該リールに突設されたカムとエンジン側プー
   リのラチェットとを介して該プーリへ回転を伝達するリ
   コイルスタータにおいて、 前記プーリのプーリ本体を、エラストマー樹脂で成形し
   たことを特徴とするリコイルスタータ。
2. 【請求項２】 前記プーリ本体の、クランクシャフトな
   どへの取付部の周辺に、鋼板、アルミニウム合金などか
   ら形成した金属製芯体をインサートした請求項１記載の
   リコイルスタータ。
3. 【請求項３】 前記プーリ本体を、ポリエステル系熱可
   塑性エラストマーにより成形した請求項１又は２に記載
   のリコイルスタータ。