WO2006132061A1 - 小型エンジンの始動装置 - Google Patents

Abstract

　蓄力ゼンマイに十分に蓄力させて確実に始動させる。 　エンジンのクランクシャフトに固定されたプーリ（５）と一体に形成されて円板の周縁の一部に形成された凹部（３０）を有して成るカムプレート（１２）の近傍に、カムプレートの凹部の回転方向の後ろ側の端部（３２）に係合可能な係合部（３１ａ）を有するストッパ（３１）を配置し、このストッパ（３１）を、係合部（３１ａ）が凹部に係合する係合位置とカムプレート（１２）の周縁から回避する回避位置とに移動可能に支持し、通常は回避位置に移動するように付勢する一方、ストッパを外部から係合位置に移動操作可能とするとともに、係合位置においてカムプレート（１２）に一定以上の回転負荷が加えられるまでストッパが回避位置に移動しないように付勢する付勢手段（４０）を設けた。

Description

明 細 書

小型エンジンの始動装置

技術分野

[0001] 本発明は、従来の始動装置にトルクリミッタを設けることにより、エンジンを回転させ るための蓄カゼンマイに十分な蓄カを付与することができる小型エンジンの始動装 置に関する。

背景技術

[0002] 一般に、小型エンジンの始動装置には、エンジンのクランクシャフトに固定されたプ ーリの遠心ラチエツトと係合するカム爪を有する筒状カムに蓄カゼンマイを介して連 結するドライブギアを設け、このドライブギアを手動又は電動モータで回転させて上 記蓄カゼンマイにエネルギーを蓄え、エネルギーがエンジンの始動抵抗を上回った ときに蓄カゼンマイを一気に開放させてエンジンを始動させるように構成されている。 特許文献 1：特開 2002— 227753公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、蓄カゼンマイにエンジンの始動抵抗を上回るほどのエネルギーが蓄 力されると、エンジンは蓄カゼンマイの蓄カによって回転することになる。

[0004] ところが、エンジンの始動抵抗はピストンが上死点近傍にあるときに最も高くなり、下 死点近傍で最も低くなるので、不安定である。このため、蓄カゼンマイに十分な蓄カ が行われないうちに、エネルギーが十分に蓄えられる前にエンジンが回ってしまうこと がある。このような場合は、確実にエンジンを始動させることはできない。

[0005] 本発明は上記問題点を解消し、エンジンの始動抵抗に関係なぐ蓄カゼンマイに 十分に蓄カさせて確実に始動させることができる小型エンジンの始動装置を提供す ることをその課題とする。

課題を解決するための手段

[0006] 上記課題を解決するため、請求項 1に係る発明は、スタータケースの内部に、ェン ジンのクランクシャフトに固定されたプーリの遠心ラチエツトと係合するカム爪を有する 筒状カムと、該筒状カムに蓄カゼンマイを介して連結するドライブギアとを同軸上に 配置した小型エンジンの始動装置において、上記プーリと一体に形成されて円板の 周縁の一部に形成された凹部を有して成るカムプレートの近傍に、上記カムプレート の凹部の回転方向の後ろ側の端部に係合可能な係合部を有するストツバを配置し、 このストッパを、上記係合部が上記凹部に係合する係合位置と上記カムプレートの周 縁から回避する回避位置とに移動可能に支持し、通常は上記回避位置に移動する ように付勢する一方、上記ストツバを外部力 上記係合位置に移動操作可能とすると ともに、係合位置において上記カムプレートに一定以上の回転抵抗が加えられるま で上記ストツバが回避位置に移動しな 、ように付勢する付勢手段を設けたことを特徴 とする。

[0007] 請求項 2に係る発明は、上記ストツバを上記スタータケースに設けられた支軸に揺 動可能に支持し、上記ストツバの両側に上記支軸を中心にして、上記ストツバが上記 回避位置に揺動するように付勢する第 1のパネと、上記係合位置に揺動するように付 勢する第 2のパネとを設けるとともに、上記第 2のパネを外部力も引いて上記ストツバ を上記係合位置に移動操作可能とすることを特徴とする。

[0008] 請求項 3に係る発明は、上記第 2のパネを外部から引く操作手段が、上記エンジン のセルモータの始動ボタンを操作可能に設けられていることを特徴とする。

[0009] 請求項 4に係る発明は、上記ストツバに長孔を形成し、この長孔に上記スタータケ一 スに設けられた支軸を係合させ、ストツバが上記係合位置力 後退して上記回避位 置に移動可能としたことを特徴とする。 発明の効果

[0010] 請求項 1に係る発明によれば、始動時にカムプレートには、エンジンの始動抵抗と ストッパによる回転抵抗が加わるので、ドライブギアの回転により蓄カゼンマイにエネ ルギ一が十分に蓄えられる。そして、この十分に大きなエネルギーを開放させてェン ジンを回転させるので、エンジンを確実に始動させることができる。

[0011] 請求項 2に係る発明によれば、回避位置と係合位置との間の移動は、第 1のパネと 第 2のパネによって行われるので、ストツバは迅速に移動する。また、移動操作も簡単 である。 [0012] 請求項 3に係る発明によれば、ストツバの移動とセルモータの始動とが単一の操作 で済むので、操作性がよい。

[0013] 請求項 4に係る発明によれば、ストツバの係合位置からの後退がスムーズに行われ る。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明に係るスタータの正面図である。

[図 2]上記スタータの縦断側面図である。

[図 3] (a) (b)はそれぞれ小径ギア部の正面図および a— a線上の断面図である。

[図 4] (a) (b)はそれぞれ小径ギア部の正面図および b— b線上の断面図である。

[図 5]小径ギア部と大径ギア部の係合爪同士が係合した状態を示す断面図である。

[図 6]小径ギア部と大径ギア部の係合爪同士が係合しない状態を示す断面図である

[図 7]リコイル始動時のスタータの縦断側面図である。

[図 8]カムプレートに対してストツバが回避位置にある状態を正面側力も示した説明図 である。

[図 9] (a) (b)はリミッタボタンとモータ始動ボタンの操作態様を示す説明図である。

[図 10]ストツバが係合位置に移動する途中の状態を示す説明図である。

[図 11]ストツバが係合位置に移動した状態を示す説明図である。

[図 12]ストツバが係合位置力も押し出されて後退した状態の説明図である。

[図 13]カムプレートとストツバの他の例の簡略説明図である。

符号の説明

[0015] 11 蓄カゼンマイ

12 カムプレート

30 凹部

31 ストッノ

40 付勢手段 (パネ）

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図 1および図 2において、小型 エンジンの始動装置は、ロープリール 1に巻き付けたスタータロープ 2を牽引するリコ ィルスタータと電動のセルモータ 3とを組み合わせたもので、スタータケース 4の一側 にはエンジンのクランクシャフトに固定されたプーリ 5が取り付けられ、スタータケース 4には、上記プーリ 5と同軸上に支軸 6が形成され、この支軸 6には上記プーリ 5と係 合可能な筒状カム 7と、該筒状カム 7に蓄カゼンマイ 11 (渦巻きパネ)を介して作動連 結するドライブギア 8とが回動自在に配置されて!、る。

[0017] なお、上記プーリ 5の外周側にカムプレート 12がー体に形成されている。

[0018] カム 7はドライブギア 8のプーリ 5側に配置され、カム 7に形成されたカム爪 10はプー リ 5の側面に設けられた遠心ラチエツト 9と係止するように相対している。遠心ラチエツ ト 9はパネによって常にカム 7と係止するように付勢されている。これにより、前述の特 許文献 1と同様に、カム 7がー方向に回転するときは遠心ラチェット 9がカム爪 10と係 合するのでプーリ 5が回転し、反対方向に回転するときはカムは空転してプーリ 5は 回転しないようになっている。プーリ 5が回転してエンジンが回転し、これによりプーリ 5がエンジンにより回転されたときは、遠心力により遠心ラチエツト 9がカム爪 10と離脱 する方向に回動してエンジン側とカム 7側との回転伝達が遮断されるように構成され ている。

[0019] また、ドライブギア 8のギア部のカム 7側には環状凹部 13が形成され、該環状凹部 1 3には蓄カゼンマイ 11が配置されている。この蓄カゼンマイ 11の一端はドライブギア 8に、他端はカム 7に係止している。これにより、ドライブギア 8が回転すると、蓄カゼン マイ 11が巻き上げられて回転カは蓄カゼンマイ 11に蓄力され、蓄力が一定以上に なるとカム 7が回転するようになっている。なお、ドライブギア 8のカム 7と反対側の側 面には爪 14、 15が形成されている。

[0020] 次に、リコイル始動とモータ始動はいずれも上記ドライブギア 8を回転させるように構 成されている。

[0021] リコイル始動による回転の伝達機構は次のような構成になっている。すなわち、上記 ドライブギア 8の支軸 6には、上記カム 7と反対側にロープリール 1が回転自在に支持 されている。ロープリール 1の外周側にはロープ収納溝 16が形成され、内周側には 円板収納部 17が形成されている。ロープ収納溝 16にはスタータロープ 2が巻き回さ れ、その一端 2aはスタータケース 4外へ引き出され、基部側の端部はロープリール 1 に抜けないように上記収納溝 16の底部の穴（図示せず)から外に出て留められてい る。上記一端を引っ張ることによりスタータロープ 2がロープリール 1から引き出されて ロープリール 1がリール支軸 6を中心として回転駆動される。円板収納部 17には、上 記ドライブギア 8のラチェット爪 14と係脱するラチェット爪 15を備えた円板 19が支軸 6 の軸方向に沿って移動可能に設けられ、圧縮パネ 18によって常時ドライブギア 8のラ チェット爪 14と係合するように付勢されている。円板 19はロープリール 1の内周側の 筒部 laに沿って移動可能に設けられている。

[0022] 次に、セルモータ 3によるドライブギア 8への回転伝達機構は 2個の減速歯車によつ て構成されている。すなわち、（バッテリで駆動される）セルモータ 3の出力軸 21のギ ァ 22には第 1の減速歯車 23が嚙合連結され、第 1の減速歯車 23の小径ギア部 23a には第 2の減速歯車 24が嚙合連結され、さらに第 2の減速歯車 24はドライブギア 8の 外周のギア 25に嚙合している。そして、ドライブギア 8に嚙合する第 2の減速歯車 24 は、小径ギア部 24aと大径ギア部 24bとに分割され、共通の回転軸 26に回転自在に 支持されている。小径ギア部 24aはドライブギア 8に嚙合し、大径ギア部 24bは第 1の 減速歯車 23の小径ギア部 23aに嚙合している。なお、大径ギア部 24bは上記回転軸 26に沿って移動して小径ギア部 24aに対して接離可能に配置されている。

[0023] ところで、上記小径ギア部 24aと大径ギア部 24bの向き合う側面には、それぞれ 3個 の係合爪 27、 28が形成されている。これらの各係合爪 27、 28は図 3 (a) (b)および 図 4 (a) (b)に示されるように、それぞれ円周方向の一方の面は傾斜し、他方の面は 側面に対して垂直に形成されている。そして、図 5に示されるように、両係合爪 27、 2 8は一方向に回転するときには垂直面同士が係合して両ギア部が回転し、反対側に 回転するときは図 6に示されるように、傾斜面同士の当りとなって係合せずに一方の ギア部は空転するように形成されている。また、スタータケース 4と大径ギア部 24bと の間には圧縮パネ 29が配置され、この圧縮パネ 29により大径ギア部 24bは小径ギア 部 24a側に押圧され、大径ギア部 24bと小径ギア部 24aの両側面は互いに当接する ように付勢されている。

[0024] 次に、図 7および図 8に示されるように、上記プーリ 5と一体に形成されたカムプレー ト 12は、円板の周縁の一部に形成された凹部 30を有して成るものである力 カムプ レート 12の近傍にはストッパ 31が配置されている。ストッパ 31は、細長の板状体で、 上記カムプレート 12の凹部 30の回転方向の後ろ側の端部 32 (係合端部）に係合可 能な係合部 31aを有するとともに、中央部には長孔 33が形成され、長孔 33には上記 スタータケース 4に設けられた支軸 39が係合している。

[0025] ストッパ 31は上記支軸 39を中心に揺動可能である力 スタータケースにはストッパ 31の両側に係合ピン 34が設けられ、ストッパ 31はこれらのピン 34に係合するまで摇 動可能である。すなわち、ストッパ 31は、上記係合部 31aがカムプレート 12の周縁か ら回避する回避位置（図 8の位置）と上記カムプレート 12の係合端部 32に係合する 係合位置（図 11の位置）とに揺動可能に支持されて 、る。

[0026] そして、上記ストッパ 31の両側には、ストッパ 31を上記回避位置に揺動するように 付勢する第 1のパネ 35とストツバ 31を上記係合位置に揺動するように付勢する第 2の パネ 36とが配置されている。そして、ストッパ 31は第 1のパネ 35により、通常はその 係合部 31 aがカムプレート 12の係合端部 32に係合しな 、回避位置に移動するように 付勢されている。

[0027] 上記第 1のパネ 35の端部はスタータケース 4に固定され、第 2のパネ 36の端部には ワイヤ 43を介してスタータケース 4の壁 37の外部に設けられたリミッタボタン 38 (操作 手段）に取り付けられている。リミッタボタン 38は上記壁 37から引き離し可能に設けら れ、リミッタボタン 38を引くことにより上記第 2のパネ 36を引いて第 1のパネ 35に抗し て上記ストツバ 31を上記係合位置に揺動操作できるようになつている。

[0028] 次に、上記支軸 39とストツバ 31の係合部 31aと反対側の端部には第 3のパネ 40 ( 付勢手段）が配置されている。これにより、ストッパ 31は、長孔 33の両端が支軸 39に 係合する範囲内で上記係合部 31aがカムプレート 12の係合端部 32に係合する位置 と、上記係合位置力も後退して係合を解除する後退位置（図 12の位置)とに移動可 能に配置されている。なお、後退は、ストッパ 31がカムプレート 12に係合した状態で 、上記カムプレート 12に一定以上の回転抵抗が加えられたときに、その負荷に耐え られなくなったときに行われ、後退時にはストッパ 31は上記第 1のパネ 35によって上 記回避位置に移動する。 [0029] ところで、上記リミッタボタン 38は図 9 (a)に示されるように、筒部 41の一端に鍔 42 を形成し、筒部にワイヤ 43の端部が固定されている。また、筒部 41の内部にはセル モータの始動ボタン 44の軸部 45が摺動可能に嵌合されている。したがって、上記ス イッチボタン構成によれば、リミッタボタン 38とモータ始動ボタン 44とを引いた場合（ 同図 (a)の場合)と、リミッタボタン 38のみを引いた場合（同図 (b)の場合)と、どちらも 引かない場合（図 8の場合)の 4つの場合分けをすることができる。

[0030] 次に、上記構成の始動装置の作動態様について説明する。

[0031] セルモータ 3によりエンジンを始動するときは、図 9 (a)に示されるように、リミッタボタ ン 38とモータ始動ボタン 44とを引き操作する。モータ始動ボタンの操作により、まず 図 2のようにバッテリからセルモータ 3に給電され、その回転力は出力軸 21に固定さ れたギア 22から第 1の減速歯車 23を介して第 2の減速歯車 24の大径ギア部 24bに 伝達される。大径ギア部 24bは圧縮パネ 29によって小径ギア部 24aに押し当てられ ており、また大径ギア部 24bが回転すると、この回転方向では図 2のように小径ギア 部 24aと大径ギア部 24bの係合爪 27、 28同士が係合するので、小径ギア部 24aも回 転し、この回転力はドライブギア 8に伝達され、ドライブギア 8が回転する。ドライブギ ァ 8が回転するとエンジンの始動抵抗により回転抵抗が増大してカム 7の負荷が大き くなるので、蓄カゼンマイ 11が巻き締まる。そして、エンジンの回転抵抗は初めは低 いので、蓄カゼンマイ 11にある程度の力が蓄えられると、カムが回転し、さらに遠心ラ チェット 9を介してプーリ 5と一体のカムプレート 12が回転する。

[0032] ところで、リミッタボタン 38を操作することにより、カムには上記エンジンの始動抵抗 のほか、ストッパ 31によるカムプレート 12の回転抵抗が加わることになる。すなわち、 リミッタボタン 38を引くことにより、図 10に示されるように、第 1のパネ 35よりも第 2のバ ネ 36のパネ力の方が大きくなり、ストッパ 31が図の右回転方向に揺動するように付勢 される。この状態で上述のようにセルモータの始動ボタンがオンになると、上述のよう に、カムプレート 12が回転して凹部 30がストッパ 31を通過するときに、ストッパ 31は 図 10の状態を経て図 11の係合位置に瞬時に揺動し、ストツバ 31の先端係合部 31a はカムプレート 12の凹部 30の後ろ側の係合端部 32に係合する。このため、カムプレ ート 12はストッパ 31による回転抵抗が加わって停止する。エンジンの回転も停止する 。この停止位置はピストンの圧縮上死点の近傍で、混合気が圧縮されるときに回転抵 抗が最大になる位置とほぼ一致する。

[0033] セルモータ 3は回転し続けるから、ドライブギア 8も回転し、蓄カゼンマイ 11の巻き 締めも強くなり、カム力もカムプレート 12に対する回転力も増大する。そして、蓄カゼ ンマイ 11に蓄積されたエネルギーがカムプレート 12に対する回転抵抗、つまりェン ジンの回転抵抗とストッパ 31による回転抑止力との和を上回ったとき、ストッパ 31は その負荷に耐えられなくなり、図 12に示されるように、パネ 40のパネ力に杭して後退 するとともに、第 1のパネ 35により揺動して図 8の初期位置に移動する。カムプレート 12からストッパ 31が外れると、蓄カゼンマイ 11に蓄えられたエネルギーが一気に開 放され、カム 7とカムプレート 12とプーリ 5が回転するとともに、プーリ 5に連結されてい るエンジンは高速で回転し始動する。

[0034] なお、ドライブギア 8が上述のように回転したときは、その回転方向では図 2および 図 5に示されるように、ドライブギア 8のラチェット爪 14とロープリール 1の円板 19のラ チェット爪 15は傾斜面同士が当り、圧縮パネ 18に抗して乗り越え、係合しないので 切り離され、ドライブギア 8の回転力はロープリール 1には伝達されない。

[0035] 次に、リコイル始動をさせるときは、図 9 (b)のようにリミッタボタン 38のみを引き、スタ ータロープ 2を牽引してロープリール 1を回転させる。図 7に示されるように、圧縮パネ 18により円板 19のラチヱット爪 15とドライブギア 8のラチヱット爪 14は係合するように 付勢されているのでドライブギア 8が回転する。ドライブギア 8が回転すると、上述と同 様に、蓄カゼンマイ 11にエネルギーが蓄えられた後、このエネルギーが一気に開放 され、カム 7とカムプレート 12とプーリ 5が回転するとともに、プーリ 5に連結されている エンジンは高速で回転し始動する。

[0036] ところで、リコイル始動のとき、上記ドライブギア 8が回転すると、この回転は上記第 2 の減速歯車 24の小径ギア部 24aにも伝達されるから、小径ギア部 24aも回転する。し 力しながら、この回転方向の場合は、図 5および図 7に示されるように、小径ギア部 24 aと大径ギア部 24bの係合爪 27、 28同士は傾斜面同士が当って乗り越えてしまうの で、互いに係合することができず、また減速比の関係から、大径ギア部 24bを回転さ せるトルクは、圧縮パネ 29のパネ力よりも大きいので、大径ギア部 24bはロックされる とともに上記圧縮パネ 29に抗して回転軸 26上を小径ギア部 24aから離反するように 移動する。このため、小径ギア部 24aのみが空転し、ドライブギア 8の回転力は大径 ギア部 24bには伝達されな ヽ。

[0037] 上述のように、始動時にカムプレート 12には、エンジンの始動抵抗とストッパ 31によ る回転抵抗が加わるので、ドライブギア 8の回転により蓄カゼンマイ 11にエネルギー が十分に蓄えられる。そして、この十分に大きなエネルギーを開放させてエンジンを 回転させるので、エンジンを確実に始動させることができる。

[0038] なお、上述の例は、セルモータ始動又はリコイル始動のいずれかが選択的に行わ れるものであるが、本発明はこのような例に限定されない。いずれか一方の始動方式 でもよい。

[0039] また、カムプレートに回転抵抗を付与するストッパは上述のものに限定されない。ス トツパに限定されない。例えば、図 13のように、球状ストッパ 31をパネ 41によってカム プレート 12の凹部 42に係合させる構成であってもよい。

Claims

請求の範囲

[1] スタータケースの内部に、エンジンのクランクシャフトに固定されたプーリの遠心ラチ エツトと係合するカム爪を有する筒状カムと、該筒状カムに蓄カゼンマイを介して連結 するドライブギアとを同軸上に配置した小型エンジンの始動装置において、

上記プーリと一体に形成されて円板の周縁の一部に形成された凹部を有して成る カムプレートの近傍に、上記カムプレートの凹部の回転方向の後ろ側の端部に係合 可能な係合部を有するストツバを配置し、

このストッパを、上記係合部が上記凹部に係合する係合位置と上記カムプレートの 周縁から回避する回避位置とに移動可能に支持し、通常は上記回避位置に移動す るように付勢する一方、上記ストツバを外部から上記係合位置に移動操作可能とする とともに、

係合位置において上記カムプレートに一定以上の回転負荷が加えられるまで上記 ストツバが回避位置に移動しないように付勢する付勢手段を設けた

ことを特徴とする小型エンジンの始動装置。

[2] 上記ストツバを上記スタータケースに設けられた支軸に揺動可能に支持し、上記ス トツパの両側に上記支軸を中心にして、上記ストツバが上記回避位置に揺動するよう に付勢する第 1のパネと、上記係合位置に揺動するように付勢する第 2のパネとを設 けるとともに、上記第 2のパネを外部から引いて上記ストッパを上記係合位置に移動 操作可能とすることを特徴とする、請求項 1に記載の小型エンジンの始動装置。

[3] 上記第 2のパネを外部から引く操作手段が、上記エンジンのセルモータの始動ボタ ンを操作可能に設けられて 、る、請求項 2に記載の小型エンジンの始動装置。

[4] 上記ストツバに長孔を形成し、この長孔に上記スタータケースに設けられた支軸を 係合させ、ストツバが上記係合位置力 後退して上記回避位置に移動可能としたこと を特徴とする、請求項 1又は 2に記載の小型エンジンの始動装置。